lunes, 24 de enero de 2011

UN BREVE COMENTARIO SOBRE LA ENERGÍA NUCLEAR


La nuclear es un tipo de energía, así como se obtiene energía del sol, del viento, del agua, del petróleo, carbón, gas, etc. también se puede obtener del núcleo de los átomos, entendamos por átomo: la unidad más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades y que no es posible dividir mediante procesos químicos.

Debido a que el átomo es un elemento tan pequeño, 0,0000001 milímetros (mm), algo muy pequeño si se toma que le grosor de un cabello humano tiene en promedio 0,1mm, debido a que el tamaño del átomo es tan pequeño no es posible hoy observar directamente su comportamiento, pero a través de ciertos experimentos y de teorías se han propuesto modelos a través de los años para intentar explicar su comportamiento, logrando con ello descubrir la estructura atómica, que entre otras cosas dice que el átomo está formado por electrones protones y neutrones, como aparece en la figura. Cada uno de ellos tiene sus características propias, por ahora solo diremos que cada uno de ellos tiene masa, además que el electrón (-) y protón (+) tienen carga eléctrica diferente logrando que se opongan entre ellas, el neutrón no tiene carga eléctrica, incrementando o disminuyendo la cantidad de protones y electrones se obtienen todos los elementos de la tabla periódica, cada elementos de estos está acompañado de cierta cantidad de neutrones, estudiando esta propiedad es posible la producción de energía.



modelo Atómico


Los dos métodos más investigados y desarrollados para la obtención de energía en forma masiva son: la fusión nuclear y la fisión nuclear, estos términos son totalmente diferentes el primero tiene que ver con unión de dos elementos livianos es decir (los primeros de la tabla periódica) para producir uno más pesado, en este proceso se produce energía y es el principio que utiliza nuestro sol y las demás estrellas del universo; durante muchos años el hombre a intentado reproducir la Fusión nuclear pero aun hoy no se han obtenido resultados satisfactorios, aunque veamos en la televisión otra cosa.


Fusión nuclear


El proceso de fusión que se ha logrado es, a nivel de laboratorio y consume más energía que la que produce lo que la hace inviable para que en un futuro próximo pueda ser explotada comercialmente, todas las dificultades que impiden hasta el momento explotar la fusión nuclear se debe a factores técnicos que en teoría al ser solucionados permitirán obtener la fusión viable, estos factores son tres principalmente: Lograr que la reacción dure por lo menos 2 segundos. La cantidad de elementos livianos que se utilizaran para provocar la fusión, deben contenerse en gran cantidad en un espacio muy pequeño específicamente deben contenerse 200.000.000.000.000 elementos en 1cm3 (imaginen que en una caja para zapatos de un tamaño común se tengan que introducir 1.000.000 de pelotas de baseball), además de este se debe alcanzar una temperatura de 150.000.000 ºC (no hay material sobre la tierra que soporte esta temperatura, el material mas resistente creado por el hombre a duras penas llega a soportar los 1.500 ºC) y solo cumpliendo estos tres procesos se cree que se pueda logra un fusión nuclear rentable.


En el caso de la fisión nuclear ya tiene 60 años funcionando y existen más de 440 centrales de energía nuclear en operación y otras más que próximamente entrarían en servicio en todo el mundo. La fisión nuclear se logra con la división de los elementos más pesados de la tabla periódica como lo es el Uranio cuyo símbolo químico es (U), el uranio tiene la propiedad que tras ser preparado bajo condiciones especiales hace que el núcleo del átomo de uranio se divida relativamente fácil, en este proceso uno de los productos es la energía térmica; tanto en la fusión como la fisión la energía que se produce es térmica, se necesita de algún proceso para transformarla en la energía que se necesite, ya sea energía mecánica, para mover barcos, submarinos, o el eléctrica para alimentar las ciudades, industrias, estos procesos se han desarrollado para al fisión nuclear, logrando grandes avances, esto se logra a través de los reactores nucleares que es un dispositivo donde se desarrollan las reacciones nucleares de una manera controlada, en la mayoría de ellos se introduce el combustible (uranio luego de varios procesos industriales) en forma solida, la reacción nuclear que se da dentro de un reactor nuclear produce calor, este calor se transfiere a un fluido de trabajo, generalmente agua esta se transforma en vapor y este vapor ira a mover una turbina, es idéntico a una termoeléctrica que quema algún derivado del petróleo, solo que en vez de caldera el generador de calor es un reactor nuclear.



Fisión nuclear



Ahora como se da la reacción nuclear. El combustible nuevo por si solo es incapaz de generar el calor necesario, por lo que en algunos tipo de reactores nucleares se expone el combustible dentro del reactor a otros elementos que están en la tabla periódica, dando inicio a las fisiones lo que desemboca en la reacción en cadena, una vez iniciada dura varios días en alcanzar una generación de calor optima lo suficientemente capaz de mover una turbina y de activar un generador de potencia eléctrica, pero esto no significa que se necesitan de igual manera de varios días para detenerlo si fuera necesario (emergencia) en unos pocos segundo se pueden detener las reacción nuclear, esto se logra introducción en el reactor de unas varillas que contienen otro elemento de la tabla periódica que tiene la propiedad de absorber los neutrones que dan origen a la fisión.