Plantas Nucleares

Aproximadamente, el 17% de la energía a nivel mundial se genera mediante centrales nucleares. Hay paises más nuclearizados como Francia (75% de su energía proviene de plantas nucleares) y otros con menor porcentaje de energía nuclear, pero casi todos los paises dependen en mayor o menor medida de la energía nuclear ya que los que no poseen tanta capacidad, la compran al extranjero (España compra parte de la energía a Francia, nuclear, claro)

En total en el mundo hay unas 400 centrales nucleares, de diferentes generaciones, aunque obviamente, se han desmantelado muchas de las centrales menos modernas y otras se han modernizado con los últimos avances en seguridad y rendimiento.

La energía nuclear no es precisamente popular, y el miedo que se le tiene, pudo tener algún fundamento a los inicios de la explotación de esta fuente de energía.
Conviene aclarar que un reactor nuclear NO ES una bomba nuclear, este dato es bastante importante para evaluar la seguridad de una central nuclear.
El uranio es un componente más o menos abundante en la naturaleza. Proviene de la formación del planeta. El uranio se forma en las explosiones de las estrellas y es "recogido" por otras estrellas o planetas "en formación"... asi a lo bruto. El uranio-238 es el elemento que se encuentra mayoritariamente en forma natural, y su tiempo de vida es extremadamente alto (unos 4,5 billones de años).

El Uranio-235 solo se encuentra en un 0.7% del total del uranio y es el más interesante a nivel explotación industrial, ya que es el que se usa en las centrales nucleares debido a que es uno de los pocos elementos en los que se puede inducir la fisión. Si un neutrón libre entra en un átomo de U-235, este lo absorbe rapidamente, dejando el nucleo inestable y rompiendose inmediatamente.

En la fisión, un neutrón "choca" contra un el nucleo "objetivo" y lo "rompe" en dos átomos más ligeros y expulsando 2 o 3 neutrones (dependiendo como se rompa el átomo de U-235). Los átomos resultantes emiten rediación gamma hasta estabilizarse en el nuevo estado.





Hasta aqui hemos visto algunas cosas interesantes:

1. La probabilidad de que un nucleo de U-235 capture un neutrón es bastante alta.
   
2. En cada fisión, otros 2 o 3 neutrones han sido liberados.
3. Con el reactor en estado "crítico", esto no es malo, simplemente es el nombre que se le dá, cada uno de los neutrones liberados provocan otra fisión.
4. La liberación de electrones se produce muy rapidamente, unas 10¹² veces por segundo.
5. La cantidad de energía liberada es MUY alta, tanto en forma de calor como en forma de radiación gamma

Bueno, pero la entrada iba sobre centrales nucleares... que me despisto.

En las centrales nucleares, para que funcionen correctamente, el Uranio se enriquece con U-235, en proporciones de aproximadamente el 3%. El Uranio enriquecido utilizado en armas contiene un 90% de U-235.

En las centrales nucleares, el Uranio se utiliza en forma de "perlas", pequeñas bolitas que son incrustadas en largas barras (barras de combustible) y a su vez, unidas en bloques de barras.
Para refrigerar los bloques, se sumergen en agua, en una especie de "olla a presión".

Para funcionar correctamente, el Uranio debe encontrarse en un estado "ligeramente supercrítico", es decir, un estado en el que si lo dejaramos "solo" se sobrecalentaria y fundiria... esto sería malo, muy malo.

Para evitarlo, TODAS las centrales nucleares cuentan con barras de control de reacción. Fabricadas generalmente en grafíto, estas barras son capaces de absorber neutrones. Como decia anteriormente, los neutrones libres son la base de la fisión.

Asi pues, las barras de control se pueden introducir más o menos dependiendo de la cantidad de energía que necesitemos generar. Más inserción de las barras significa menor reacción y menor calor. La inserción total de las barras significa detención del reactor. Esto se puede hacer en caso de emergencia o para cambiar el combustible del reactor.


En funcionamiento, los bloques de Uranio producen una enorme cantidad de calor que se utiliza para calentar el agua a muy alta presión. Un segundo circuito de agua totalmente aislado de la radiación es el que "se mueve" el agua entra en el circuito y se convierte en vapor a temperaturas muy altas, lo cual además, aumenta la presión del vapor. Este vapor de agua, totalmente LIMPIO (ya que no entra en contacto con el nucleo) es es que mueve la turbina y genera la energía.

En algunos tipos de reactor se usa gas (dioxido de carbono) o metal líquido (sodio o potasio), en estos casos, la temperatura del nucleo puede incrementarse aún más.

Básicamente una central nuclear es igual que una térmica, solo que el combustible deja de ser fosil para convertirse en nuclear.

El reactor, donde se produce toda la reacción nuclear, está aislado del medio externo por una inmensa capa de plomo y acero, rodeado por otro cofre de cemento y hormigón, que hacen el papel de escudo radioactivo. Además, este primer escudo (dos en realidad), está rodeado por otro cofre de hormigón con tamaño y densidad suficientes como, por ejemplo, sobrevivir al impacto de un avión.

El accidente de Chernobyl pudo haber sido evitado (entre otras barbaridades que se cometieron esos días) con la construcción del segundo cofre, que las centrales nucleares rusas de esa generación no tenian.

Otro combustible que se puede usar en las plantas nucleares, es el Plutonio-239, resultado de bombardear el U-238 con neutrones... algo que pasa constantemente dentro de un reactor nuclear...

Otro día haré una entrada con los estados "Crítico", "SuperCrítico" y "SubCrítico" tan importantes en la energía nuclear, sería demasiado largo...

Aunque pueda pensarse lo contrario, las centrales nucleares son EXTREMADAMENTE limpias, muchísimo más que las plantas térmicas de carbón, gas o petróleo. Por ejemplo, una central térmica de carbón emite ¡MÁS radiación a la atmósfera que una central nuclear!

En realidad, los problemas de la central nuclear no provienen de la central nuclear en si, provienen de la manera en la que se extrae el combustible, nada económico y poco limpio. Tambien es importante destacar que (de momento) los residuos radioactivos son un problema ya que se necesitan almacenar cuidadosamente durante cientos de años.

Igualmente, las centrales nucleares tienen un problema grave... el combustible. Hemos oido muchas veces que el petróleo se acaba... pero el Uranio tambien se acaba! Al haber TAN POCO uranio en el planeta, las centrales nucleares pueden acabar en unas pocas decenas de años con todo el Uranio utilizable como combustible.

Actualmente se estudian metodos para reutilizar el combustible nuclear que son muy esperanzadores, por que, además de solucionar el problema del escaso combutible, tambien solucionan el problema de los residuos.

Y bueno... me ha salido un ladrillo de entrada, si has llegado hasta aqui, ¡¡gracias!! (y dejame un comentario, que estoy necesitado)