Energía nuclear


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Fuente
Imagen: mercadoenergia.com

Es la energía que se libera espontánea o artificialmente en las reacciones nucleares. Sin embargo, este término engloba otro significado, el aprovechamiento de dicha energía para otros fines como, por ejemplo, la obtención de energía eléctrica, térmica y mecánica a partir de reacciones nucleares, y su aplicación, bien sea con fines pacíficos o bélicos. Así, es común referirse a la energía nuclear no solo como el resultado de una reacción sino como un concepto más amplio que incluye los conocimientos y técnicas que permiten la utilización de esta energía por parte del ser humano. La principal característica de este tipo de energía es la alta calidad de la energía que puede producirse por unidad de masa de material utilizado en comparación con cualquier otro tipo de energía conocida por el ser humano, pero sorprende la poca eficiencia del proceso, ya que se desaprovecha entre un 86 y 92% de la energía que se libera.

Fuente:
http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_nuclear


Energía nuclear: cuando se rompe el núcleo de un átomo se liberan grandes cantidades de energía. El proceso de fisión nuclear comprende la ruptura del núcleo del átomo de un elemento pesado, como el uranio, mediante el bombardeo con neutrones. Estas reacciones son las que se realizan en los reactores de las centrales nucleares para generar energía eléctrica. La fusión nuclear implica la combinación de núcleos de bajo número de masa para formar otros elementos.
Las reacciones de fusión nuclear ocurren en las estrellas a temperaturas cercanas a los cien millones de grados centígrados.

Fuente: Bisheimer, Chirino, Feresin, Fernández, Ferretti, Soave. Biología 1: transformaciones de la materia y la energía en los seres vivoos. 1a edición.- Buenos Aires: Doceorcas, 2003.

Residuos Radiactivos


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Imagen: blog.espol.edu.ec/.../ 2009/06/bombaatomica.jpg

Peligrosos por dos factores. El calor residual y la radiactividad. El segundo subsiste hasta que se agota el proceso de fisión. Por ejemplo, el plutonio es radiactivo durante 23000 años, sin embargo, su toxicidad se mantiene a lo largo de 250000 años.



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Fuente:
Imagen: tecnun.es

Efectos de la radiactividad sobre los Seres Vivos y el Medio Ambiente

  • Mutaciones genéticas y malformaciones genéticas.
  • Enfermedades como el Cáncer.
  • Afecciones sobre el Sistema Inmunológico, Neurológico y Hepático-Renal.
  • El contacto con pocos gramos de uranio puede llegar a provocar la muerte de un ser en pocas semanas.
  • Destrucción del medioambiente
  • Contaminación del agua, aire.

¿Qué deben hacer las Centrales Nucleares con sus residuos nucleares?

  • Encapsularlos.
  • Confinarlos en piscinas especialmente diseñadas para que estos pierden la energía térmica contenida al extraerse y éstas, con el correr de los años pierden su calor residual.
  • Con el correr de décadas, estos residuos son trasladados finalmente a Zonas de Almacenamiento Subterráneo Permanente encontrados por debajo de los 600 metros de profundidad.
Repercusiones ambientales de la energía nuclearUna de las ventajas que los defensores de la energía nuclear le encuentran es que es mucho menos contaminante que los combustibles fósiles. Comparativamente las centrales nucleares emiten muy pocos contaminantes a la atmósfera.
Los que se oponen a la energía nuclear argumentan que el hecho de que el carbón y, en menor medida el petróleo y el gas, sean sucios no es un dato a favor de las centrales nucleares. Que lo que hay que lograr es que se disminuyan las emisiones procedentes de las centrales que usan carbón y otros combustibles fósiles, lo que tecnológicamente es posible, aunque encarece la producción de electricidad.
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Fuente: Imagen
eco.microsiervos.com

Problemas de contaminación radiactiva
En una central nuclear que funciona correctamente la liberación de radiactividad es mínima y perfectamente tolerable ya que entra en los márgenes de radiación natural que habitualmente hay en la biosfera.
El problema ha surgido cuando han ocurrido accidentes en algunas de las más de 400 centrales nucleares que hay en funcionamiento. Una planta nuclear típica no puede explotar como si fuera una bomba atómica, pero cuando por un accidente se producen grandes temperaturas en el reactor, el metal que envuelve al uranio se funde y se escapan radiaciones. También puede escapar, por accidente, el agua del circuito primario, que está contenida en el reactor y es radiactiva, a la atmósfera.
La probabilidad de que ocurran estos accidentes es muy baja, pero cuando suceden sus consecuencias son muy graves, porque la radiactividad produce graves daños. Y, de hecho ha habido accidentes graves. Dos han sido más recientes y conocidos. El de Three Mile Island, en Estados Unidos, y el de Chernobyl, en la antigua URSS.
Almacenamiento de los residuos radiactivos
Con los adelantos tecnológicos y la experiencia en el uso de las centrales nucleares, la seguridad es cada vez mayor, pero un problema de muy difícil solución permanece: el almacenamiento a largo plazo de los residuos radiactivos que se generan en las centrales, bien sea en el funcionamiento habitual o en el desmantelamiento, cuando la central ya ha cumplido su ciclo de vida y debe ser cerrada.
Medidas de seguridad
En las centrales nucleares habituales el núcleo del reactor está colocado dentro de una vasija gigantesca de acero diseñada para que si ocurre un accidente no salga radiación al ambiente. Esta vasija junto con el generador de vapor están colocados en un edificio construido con grandes medidas de seguridad con paredes de hormigón armado de uno a dos metros de espesor diseñadas para soportar terremotos, huracanes y hasta colisiones de aviones que chocaran contra él.

http://www.tecnun.es/asignaturas/Ecologia/Hipertexto/07Energ/130EnNuclear.htm#Problemas%20de%20contaminaci%C3%B3n%20radiactiva
Entrevista a la Ingeniera Andrea Docters

Uso pacífico de las radiaciones


La energía atómica tiene mala prensa. Muchas veces al hablar de ella pensamos en guerras o accidentes nucleares. Sin embargo, también es una alternativa para generar energía eléctrica y para mejorar o preservar ciertos productos. Para saber más sobre los usos pacíficos y menos conocidos de la radiactividad visitamos el Centro Atómico Ezeiza y allí entrevistamos a la ingeniera Andrea Docters, especialista en procesos de irradiación de productos.

Ingeniera Andrea Docters
Ingeniera Andrea Docters
¿Qué tipo de radiación utilizan para el uso pacífico de la radiactividad?

En la planta de irradiación del Centro Atómico Ezeiza se utilizan las radiaciones gamma que provienen del cobalto 60 y tienen la particularidad de poseer una alta penetración en los distintos productos. Es decir, la radiación puede llegar a lugares internos de los envases sin sacarlos de sus cajas contenedoras, por ejemplo, para esterilizarlos.

¿Cuáles son los usos de estas radiaciones?

Las radiaciones tienen diferentes aplicaciones. En la planta de irradiación se irradian productos con el fin de esterilizar, de decontaminar, de eliminar insectos, de inhibir la brotación (papas, cebollas o tubérculos en general). De acuerdo con la dosis de radiaciones ionizantes que reciben los productos se producirá el efecto que se está buscando.



Los elementos irradiados, ¿quedan contaminados con radiación?

A modo ilustrativo vamos a usar un ejemplo. Cuando uno está expuesto a los rayos solares se broncea. Si uno se coloca a la sombra deja de sufrir los efectos de la radiación solar. Este es un caso similar: el producto está expuesto a la radiación ionizante, pero cuando se lo retira ya no queda contaminación radiactiva porque no está en contacto con el emisor, sino con la radiación que éste emite.

¿Qué ventaja tiene sobre otros métodos?

Una de las ventajas principales es que no hay que reenvasar el producto con posterioridad. Se irradia directamente como va a ser vendido o consumido. La radiación atraviesa el envase, llega al producto, lo esteriliza (usando la dosis adecuada y suficiente) y así queda hasta el momento de su uso. Otra ventaja es que no se produce un aumento de temperatura. Por lo tanto pueden procesarse distintos productos que son sensibles al calor. Tampoco genera residuos ni radiaciones hacia el exterior de ningún tipo.

¿Por qué hay productos que se irradian más tiempo que otros?

La única variable de control, en un proceso sistemático, es el tiempo. El tiempo se traduce en una dosis de irradiación, que es la energía absorbida por unidad de masa de producto. Como en todo proceso, uno tiene que encontrar el ideal para cada tipo de producto. Por ejemplo, para inhibir la brotación de vegetales de dosis va a ser muy baja en comparación con la esterilización, en la que las dosis son más altas. Esas dosis serán más altas aun cuando se busque modificar las propiedades de ciertos materiales.

¿Es un proceso más costoso que otros métodos?

No, es competitivo frente a otros métodos. Además, hay productos que adquieren un valor agregado por el proceso de irradiación. Uno de ellos es la viruta que se junta en los aserraderos. Luego esa viruta irradiada se utiliza en los bioterios como cama para los animales de laboratorio que se están criando en cajas o jaulas. La irradiación la descontamina.

¿En qué consiste una planta de irradiación?

Consiste básicamente en:

• Una fuente de radiación que, en nuestro caso, es el cobalto 60 colocado en envases o fuentes selladas. El cobalto 60 es un elemento radiactivo inestable que, mientras se desintegra, emite radiaciones gamma o fotones. La radiación interactúa con la materia y produce distintos cambios. La fuente está aislada dentro de una pileta con agua destilada.

• Un recinto de irradiación donde los productos se exponen a la fuente sin presencia humana. Ese recinto debe tener blindaje suficiente como para que en los alrededores pueda estar el personal de operaciones sin sufrir los efectos de la radiación. La radiación gamma atraviesa las paredes, por eso las paredes del laberinto son de un concreto muy denso y tienen hasta dos metros de espesor.

• Un sistema de transporte que lleva el producto hacia el interior en forma automática

• Una sala de comando desde donde el operador controla el proceso y también un sistema de seguridad y control que verifica las condiciones de seguridad del personal que lleva adelante el proceso.

Sistemas auxiliares de funcionamiento.

• Un depósito diferencial para productos irradiados y no irradiados. Se encuentra fuera de la planta.
Fuentes:
  • Enciclopedia Visual de la Ecología
  • AA.VV. Química: Estructura, comportamiento y transformaciones de la materia. 1a ed. Buenos Aires: Santillana, 2007.

Usar la Fusión Nuclear Para Eliminar Residuos Nucleares de la Fisión .

Foto: Angela Wong
Foto: Angela Wong















Unos físicos de la Universidad de Texas, en Austin, han diseñado un nuevo sistema que, cuando esté totalmente desarrollado, podría usar la fusión nuclear para eliminar la mayor parte de los residuos transuránicos producidos por las centrales nucleares de fisión.
Según los autores del estudio, el sistema que han inventado podría ayudar a combatir el calentamiento global haciendo más limpia la tecnología nuclear y que así sea un sustituto más viable de fuentes de energía con altas emisiones de carbono, como por ejemplo el carbón mineral.

La idea detrás de este concepto de Fusión-Fisión es que la fusión puede usarse para eliminar residuos nucleares, produciendo energía y librándose de gran parte de los desechos radiactivos de larga vida generados por los reactores nucleares de fisión.

"Hemos ideado una forma de usar la fusión para destruir a un costo relativamente barato los residuos de la fisión nuclear", subraya Mike Kotschenreuther, científico del Instituto para Estudios de la Fusión (IFS por sus siglas en inglés) y del Departamento de Física de la citada universidad. "Nuestro sistema de destrucción de desechos, creemos, permitirá a la generación nuclear de energía eléctrica, una fuente de energía con poca emisión de carbono, el contribuir a la lucha contra el calentamiento global".

El almacenamiento de residuos nucleares siempre es polémico. Por razones obvias, nadie los quiere tener cerca, por más medidas de seguridad que supuestamente garanticen su aislamiento. En Estados Unidos, por ejemplo, hay varios de estos basureros nucleares. Y la construcción de un macrobasurero nuclear, basado en el almacenamiento geológico, en la Montaña de Yuca, en Nevada, está envuelta en fuertes controversias, pues muchos mantienen que es caro y peligroso. La capacidad de almacenamiento del basurero nuclear de la Montaña de Yuca, que no abrirá sus puertas hasta el 2020, es de 77.000 toneladas. La cantidad de desechos nucleares generados por EE.UU. excederá esta cantidad en el 2010.

El sistema ideado por los físicos de la Universidad de Texas podría disminuir drásticamente la necesidad de habilitar cualquier almacén geológico adicional o de ampliar la capacidad de los existentes.

La propuesta derivada de este sistema sería promover el uso de la fisión nuclear ahora, con la promesa de que la fusión nuclear nos permita deshacernos en el futuro de los residuos nucleares de fisión que acumulemos ahora, además de los ya acumulados en el pasado.

  • Física 1 Nuclear. Autores: R Aristeli; C Baredes; J Dasso.