Energía+Nuclear

5.- Energía Nuclear: Fisión, Fusión, Residuos y Centrales Nucleares.

= **FISIÓN: ** =

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· **Definición ****: Reacción nuclear que ocurre cuando un núcleo pesado se divide en dos o más núcleos pequeños, además de algunos subproductos co mo neutrones libres, fotones y otros fragmentos del núcleo. ** ======
 * ====== **Mecanismo:La fisión se puede inducir por varios métodos, incluyendo el bombardeo del núcleo de un átomo fisionable con una partícula de la energía correcta; la otra partícula es generalmente un neutrón libre. Este neutrón libre es absorbido por el núcleo, haciéndolo inestable. El núcleo inestable entonces se partirá en dos o más pedazos: los productos de la fisión que incluyen dos núcleos más pequeños, hasta siete neutrones libres y algunos fotones. ** ======

= · **Definición **** : ** Proceso por el cual varios núcleos atómicos de carga similar se unen para formar un núcleo más pesado. Se acompaña de la liberación o absorción de una cantidad enorme de energía. = = La fusión de dos núcleos de menor masa que el hierro (que, junto con el níquel, tiene la mayor energía de enlace por nucleón ) libera energía en general, mientras que la fusión de núcleos más pesados que el hierro absorbe energía. = = **RESIDUOS NUCLEARES: ** = = Los **Residuos radiactivos** son residuos que contienen elementos químicos radiactivos que no tienen un propósito práctico. Es frecuentemente el subproducto de un proceso nuclear, como la fisión nuclear. = =Se suelen clasificar por motivos de gestión en: = = · ** Residuos desclasificables (o exentos) ** : No poseen una radiactividad que pueda resultar peligrosa para la salud de las personas o el medio ambiente. = = · ** Residuos de baja actividad ** : Poseen radiactividad gamma o beta en niveles menores a 0,04 GBq/m³ si son líquidos, 0,00004 GBq/m³ si son gaseosos, o la tasa de dosis en contacto es inferior a 20 mSv/h si son sólidos. = = · Residuos de media actividad: Poseen radiactividad gamma o beta con niveles superiores a los residuos de baja actividad pero inferiores a 4 GBq/m³ para líquidos, gaseosos con cualquier actividad o sólidos cuya tasa de dosis en contacto supere los 20 mSv/h. = = · Residuos de alta actividad o alta vida media : Todos aquellos materiales emisores de radiactividad alfa y aquellos materiales emisores beta o gamma que superen los niveles impuestos por los límites de los residuos de media actividad. = = =
 * FUSIÓN: **

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 * 1) Bloque del reactor
 * 2) Torre de refrigeración
 * 3) Reactor
 * 4) Barras de control
 * 5) Soporte de presión
 * 6) Generador de vapor
 * 7) Fuel
 * 8) Turbina
 * 9) Generador
 * 10) Transformador
 * 11) Condensador
 * 12) Partículas de gas
 * 13) Líquido
 * 14) Aire
 * 15) Aire (húmedo)
 * 16) Río
 * 17) Circuito de refrigeración
 * 18) Circuito primario
 * 19) Circuito secundario
 * 20) Humo

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Una central nuclear es una instalación industrial empleada para la generación de energía eléctrica a partir de energía nuclear, que se caracteriza por el empleo de materiales fisionables que mediante reacciones nucleares proporcionan calor. Este calor es empleado por un ciclo termodinámico convencional para mover un alternador y producir energía eléctrica. Estas centrales constan de uno o varios reactores, que son contenedores (llamados habitualmente //vasijas//) en cuyo interior se albergan varillas u otras configuraciones geométricas de minerales con algún elemento fisil (es decir, que puede fisionarse) o fértil (que puede convertirse en fisil por reacciones nucleares), usualmente uranio, y en algunos combustibles también plutonio, generado a partir de la activación del uranio. En el proceso de fisión radiactiva, se establece una reacción que es sostenida y moderada mediante el empleo de elementos auxiliares dependientes del tipo de tecnología empleada. Las instalaciones nucleares son construcciones complejas por la variedad de tecnologías industriales empleadas y por la elevada seguridad con la que se les dota. Las características de la reacción nuclear hacen que pueda resultar peligrosa si se pierde su control y prolifera por encima de una determinada temperatura a la que funden los materiales empleados en el reactor, así como si se producen escapes de radiación nociva por esa u otra causa. <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; margin: auto 0cm;">La energía nuclear se caracteriza por producir, además de una gran cantidad de energía eléctrica, residuos nucleares que hay que albergar en depósitos aislados y controlados durante largo tiempo. A cambio, no produce contaminación atmosférica de gases derivados de la combustión que producen el efecto invernadero, ni precisan el empleo de combustibles fósiles para su operación. Sin embargo, las emisiones contaminantes indirectas derivadas de su propia construcción, de la fabricación del combustible y de la gestión posterior de los residuos radiactivos (se denomina gestión a todos los procesos de tratamiento de los residuos, incluido su almacenamiento) no son despreciables. <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; margin: auto 0cm;">El funcionamiento de una central nuclear es como el de las centrales térmicas convencionales: se efectúan un calentamiento de agua hasta producir vapor recalentado a alta presión que actúa sobre un grupo de turbinas acopladas al eje de un alternador. <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; margin: auto 0cm;">Los combustibles empleados son isotopos del uranio (235,233) y plutonio 239, que al fisionarse producen la energía necesaria para calentar el agua. <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; margin: auto 0cm;">Cada vez que se fisiona un átomo, al chocar con otro átomo de uranio producen nuevas fisiones y así, desprenden energía y neutrones. A estos se le llama reacción en cadena. Para controlar esto, se introdujeron, junto a las barras de combustible otra de grafito, el cual se encargar de absorber los neutrones desprendidos. <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; margin: auto 0cm;">LAS PARTES MÁS IMPORTANTES DE UNA CENTRAL NUCLEAR = =

= = = = <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; margin: auto 0cm;">1. Estructura contenida = = <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; margin: auto 0cm;">2. Combustible = = <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; margin: auto 0cm;">3.Vasija = = <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; margin: auto 0cm;">4. Reactor = = <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; margin: auto 0cm;">5. Impulsor = = <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; margin: auto 0cm;">6.Generador de vapor (Intercambiador de calor) = = <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; margin: auto 0cm;">7.Circuito secundario = = <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; margin: auto 0cm;">8. Turbina = = <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; margin: auto 0cm;">9. Refrigeración = = <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; margin: auto 0cm;">10. Generador = = <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; margin: auto 0cm;">11. Torre = =

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= = <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt;">El reactor es el recinto donde se ubican las instalaciones para que se efectúen la reacción nuclear, además del circuito primario y el intercambiador de calor con el circuito secundario. Dentro del edificio del reactor se encuentra la vasija donde se introducen las barras del combustible y en su interior se produce la reacción nuclear. La vasija es un gran depósito de acero, recubierto en su interior de plomo, para absorber las radiaciones que se producen en su interior como consecuencia de fisión nuclear. El combustible, en forma de pastillas, se introduce en su interior dentro de tubos. Las temperaturas de las pastillas de un combustible nuclear llegan a alcanzar los 2000ºC y este calor es que se transfiere a un primer circuito de vapor. = = <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt;">El circuito primario calienta a unos 350ºC un segundo circuito dentro de un intercambiador de calor y el vapor de este segundo circuito es el que acciona el grupo de turbinas. El ciclo de vapor se efectúa de forma similar al de las centrales térmicas convencionales. = = Las centrales nucleares constan principalmente de cuatro partes: = = = = El reactor nuclear es el encargado de realizar la fisión o fusión de los átomos del combustible nuclear, como uranio o plutonio, liberando una gran cantidad de energía calorífica por unidad de masa de combustible. = = El generador de vapor es un intercambiador de calor que transmite calor del circuito primario, por el que circula el agua que se calienta en reactor, al circuito secundario, transformando el agua en vapor de agua que posteriormente se expande en las turbinas, produciendo el movimiento de éstas que a la vez hacen girar los generadores, produciendo la energía eléctrica. Mediante un transformador se aumenta la tensión eléctrica a la de la red de transporte de energía eléctrica. = = Después de la expansión en la turbina el vapor es condensado en el condensador, donde cede calor al agua fría refrigerante, que en las centrales PWR procede de las torres de refrigeración. Una vez condensado, vuelve al reactor nuclear para empezar el proceso de nuevo. = = Las centrales nucleares siempre están cercanas a un suministro de agua fría, como un río, un lago o el mar, para el circuito de refrigeración, ya sea utilizando torres de refrigeración o no. = =
 * <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt;">El reactor nuclear, donde se produce la reacción nuclear.
 * <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt;">El generador de vapor de agua (sólo en las centrales de tipo PWR).
 * <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt;">La turbina, que mueve un generador eléctrico para producir electricidad con la expansión del vapor.
 * <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt;">El condensador, un intercambiador de calor que enfría el vapor transformándolo nuevamente en líquido.

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