Energía Nuclear

Actualizado septiembre 11, 2019

Los átomos son las pequeñas partículas situadas en las moléculas que forman gases, líquidos y sólidos. Los átomos en sí están formados por tres partículas llamadas protones, neutrones y electrones. Un átomo tiene un núcleo que contiene protones y neutrones, que está rodeado de electrones. Los protones tienen una carga eléctrica positiva y los electrones tienen una carga eléctrica negativa. Los neutrones no tienen carga eléctrica. La energía está presente en los enlaces que mantienen unido el núcleo. Esta energía nuclear puede ser liberada cuando se rompen esos enlaces. Estos últimos pueden romperse por fisión nuclear, y esta energía se puede utilizar para producir electricidad.

¿Cómo se genera la Energía Nuclear?

En la fisión nuclear, los átomos se dividen, lo que libera energía. Todas las plantas de energía nuclear usan fisión nuclear, y la mayoría de las plantas de energía nuclear usan átomos de uranio. Durante la fisión nuclear, un neutrón colisiona con un átomo de uranio y lo divide, liberando una gran cantidad de energía en forma de calor y radiación. También se liberan más neutrones cuando un átomo de uranio se divide. Estos neutrones continúan chocando con otros átomos de uranio, y el proceso se repite una y otra vez. Este proceso se llama reacción en cadena nuclear. Esta reacción se controla en reactores de centrales nucleares para producir una cantidad deseada de calor.

La energía nuclear también se puede liberar en la fusión nuclear, donde los átomos se combinan o fusionan para formar un átomo más grande. La fusión es la fuente de energía del sol y las estrellas. El desarrollo de la tecnología para aprovechar la fusión nuclear como fuente de energía para la generación de calor y electricidad es un tema de investigación en curso, pero aún no está claro si será o no una tecnología comercialmente viable debido a la dificultad de controlar una reacción de fusión.

Beneficios de la Energía Nuclear

La energía nuclear proviene de la división de los átomos en un reactor que se utiliza para convertir el agua en vapor, hacer girar una turbina y generar electricidad. En Estados Unidos, noventa y ocho reactores nucleares en 30 estados generan casi el 20 por ciento de la electricidad del país, todos sin emisiones de carbono ya que los mismos usan uranio, no combustibles fósiles. Estas plantas están siempre encendidas y bien operadas para evitar interrupciones y construidas para soportar condiciones climáticas extremas.

La energía nuclear ofrece muchas ventajas y se dice que es el «caballo de batalla» libre de emisiones de nuestra red de energía. Su valor único no se puede encontrar en ninguna otra fuente de energía.

• La lucha nuclear contra el cambio climático. La energía nuclear proporciona ahora grandes cantidades de electricidad libre de carbono 24/7, que es insustituible en la protección del medio ambiente.
• La energía nuclear produce electricidad de forma fiable. La electricidad durante todo el día es una necesidad para que las naciones prosperen en el siglo XXI. La energía nuclear limpia y confiable es una parte crítica de la infraestructura de cualquier país, ya que funcionan sin interrupciones durante 18 a 24 meses.
• La energía nuclear genera empleos. La energía nuclear proporciona más de 100,000 empleos bien pagados a largo plazo y apoya a las economías locales con millones de dólares en ingresos fiscales estatales y locales.
• La energía nuclear protege nuestro aire. Óxido de nitrógeno, dióxido de azufre, partículas y mercurio: todo lo que no desea en el aire que respira. La energía nuclear proporciona energía 24/7 sin un rastro de esos contaminantes.
• La energía nuclear impulsa el desarrollo internacional. La energía nuclear ayuda a los países en desarrollo a alcanzar los objetivos de desarrollo sostenible.
• Energía nuclear en vehículos eléctricos. El transporte electrificado promete reducir las emisiones de carbono. La energía nuclear limpia puede ayudar a los vehículos eléctricos a eliminarlos por completo.
• La energía nuclear asegura el liderazgo de Estados Unidos en tecnología. Estados Unidos fue el pionero en energía nuclear para el mundo y, con un liderazgo continuo, puede responder a la creciente demanda de energía limpia en todo el mundo con reactores avanzados.
• La energía nuclear protege la seguridad nacional. El liderazgo de los EE. UU. en energía nuclear mantiene los estándares de seguridad y no proliferación a nivel mundial, admite una red eléctrica resistente en el hogar y alimenta una marina fuerte.

Dos tipos de reactores

Los reactores nucleares que mayormente operan a nivel mundial son reactores de agua a ebullición o reactores de agua a presión. Los nombres pueden ser un tanto engañosos: ambos utilizan vapor para alimentar un generador, pero la diferencia es cómo lo crean.

• Un reactor de agua a ebullición calienta el agua en el reactor hasta que hierve en vapor y hace girar la turbina.
• Un reactor de agua a presión también calienta el agua en el reactor. Sin embargo, el agua se mantiene bajo presión para que no hierva y se canaliza a otro suministro de agua que se convierte en vapor y hace girar la turbina.

Nuevas tecnologías en reactores nucleares

Los empresarios innovadores y las nuevas empresas están desarrollando nuevos tipos de reactores para llegar a áreas remotas y en desarrollo, ser más eficientes, reducir (y posiblemente incluso reciclar) los desechos, e incluso convertir el agua de mar en agua potable.

• Los reactores avanzados incluyen muchos tipos como por ejemplo los reactores modulares pequeños (SMR), actualmente en desarrollo. Varios de estos nuevos diseños no utilizan agua para enfriar; en su lugar, utilizan otros materiales como metal líquido, sal fundida o helio para transferir calor a un suministro separado de agua y hacer vapor.
• Los SMR son reactores avanzados que producen 300 megavatios o menos de electricidad. Serán menos costosos de construir y pueden construirse en fábricas y enviarse a donde se necesiten, de modo que puedan ayudar a alimentar áreas remotas o países en desarrollo con energía libre de carbono. Los SMR también pueden escalar la producción de energía para satisfacer la demanda de electricidad, lo que los convierte en socios ideales para respaldar las fuentes de energía renovables intermitentes.
• Algunos reactores avanzados operarán a temperaturas más altas o presiones más bajas que los reactores nucleares tradicionales. También ofrecerán otras aplicaciones como la desalinización del agua y la producción de hidrógeno. Otros reactores serán muy eficientes en el consumo de combustible al producir menos desechos o al tener ciclos de combustible extendidos y no tener que parar y repostar hasta por 20 años.

Combustible nuclear actual – el uranio

El uranio es el combustible más utilizado por las plantas nucleares para la fisión nuclear. El uranio se considera una fuente de energía no renovable, aunque es un metal común que se encuentra en las rocas de todo el mundo. Las plantas de energía nuclear usan un cierto tipo de uranio, conocido como U-235, para combustible porque sus átomos se dividen fácilmente. Aunque el uranio es aproximadamente 100 veces más común que la plata, el U-235 es relativamente raro. La mayoría del mineral de uranio se extrae en el oeste de los Estados Unidos. Una vez que se extrae el U-235, debe procesarse antes de poder utilizarlo como combustible.

Esperamos que nuestro articulo le haya servido y haya podido informarse acerca de la energía nuclear. Si tienes alguna inquietud déjenos un comentario en la sección establecida para ello debajo, te responderemos a la brevedad.

Saludos!!!