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¿Cómo funciona una central nuclear?

Respondemos algunas preguntas frecuentes sobre la energía nuclear de fisión.

Desde la Revolución Industrial, el hombre ha buscado nuevos mecanismos accionados por vapor. Este vapor se ha producido, generalmente, mediante la quema de combustibles fósiles. Esto son reacciones químicas que generan calor. El ingenio y los avances científicos, sin embargo, nos han permitido obtener enormes cantidades de calor, a partir de grandes cantidades de energía alojadas en los núcleos de átomos pesados: la fisión nuclear.

¿Qué es la fisión nuclear?

La fisión se produce cuando un núcleo de un átomo pesado y estable (formado por neutrones y protones) se bombardea con más neutrones.

Eventualmente, este núcleo absorberá un neutrón, volviéndose inestable, y se descompondrá en dos núcleos iguales y de menor tamaño, dando lugar a elementos nuevos. En esta descomposición se libera una enorme cantidad de energía, de manera mucho más rápida que en las reacciones químicas.

Pero lo más importante es que la descomposición libera, a su vez, más neutrones. Cuando esos neutrones se encuentran con nuevos núcleos fisionables, la reacción vuelve a producirse. Es decir, la fisión nuclear, cuando hay varios núcleos pesados en juego, da lugar a reacciones en cadena. Esto es beneficioso, pues permite mantener reacciones continuas a medida que se vayan suministrando nuevos núcleos pesados, y por tanto, es una fuente de energía continua. Estas reacciones en cadena deben estar altamente controladas, pues una reacción en cadena inestable podría liberar demasiada energía o consumir todos los núcleos fisionables demasiado rápido.

¿Cómo funciona, entonces, una central nuclear?

Para que se produzca esta reacción de manera controlada entran en juego numerosos equipos y profesionales. Lo principal es la cámara de reacción, de acero, donde se produce la fisión de los núcleos y tiene lugar la reacción en cadena. La velocidad de los neutrones que salen disparados de la fisión se modera, por ejemplo, con agua, que ofrece resistencia ante el paso de los neutrones, frenándolos. También se controla la cantidad de neutrones en circulación en todo momento, y esto se hace mediante unas barras de moderador, como puede ser el grafito, que se insertan o se sacan de la cámara para capturar un mayor o menor número de neutrones. Todo esto permite que la fisión se produzca de manera estable y controlada. También es importante que no se consuman todos los núcleos fisionables demasiado rápido. Existe una masa crítica, necesaria para que la reacción en cadena se pueda mantener. Los operadores nucleares deben garantizar que los núcleos fisionables se suministran de forma correcta, y que la reacción es controlada.

¿Qué son las humaredas blancas que salen de las chimeneas?

Si la reacción funciona como debe, la liberación de altas cantidades de energía calienta agua, y de aquí se consigue generar energía eléctrica mediante turbinas de vapor. Las humaredas blancas son el vapor de agua excedente, cuando se calienta esta tras la fisión y se canaliza hacia las turbinas que generan la electricidad.

¿Y qué sucede con la radiación emitida?

Para garantizar la seguridad frente a radiación ionizante, la cámara del reactor se recubre de hormigón, y todos los equipos a su vez se alojan en un edificio de contención, para mayor seguridad. Los núcleos fisionados o residuos radiactivos se almacenan en contenedores específicos, y éstos se entierran en instalaciones subterráneas diseñadas para alojar estos contenedores durante miles de años.

¿Cómo se encuentra esta tecnología en España?

En nuestro país hay 7 centrales en activo, una que ha cesado su actividad, y una que está siendo desmantelada. La mayoría son de tecnología PWR, es decir, se genera el vapor fuera de la cámara del reactor, a través de un intercambiador de calor. Entre todas, generan un total de 7400 Megavatios (MW).

En España, se obtienen los productos de la minería del uranio y su enriquecimiento desde el extranjero, pese a disponer de minas en suelo nacional. Las centrales nucleares se construyeron en la década de los 80 y, aunque puedan durar más tiempo en buenas condiciones de funcionamiento, no parece que los sucesivos gobiernos apuesten por esta forma de energía.

1 Comentario

1 Comentario

  1. Oscar

    mayo 8, 2021 at 11:46 am

    El mayor problema para esta energía, está en su precio en el momento que introducimos el tema de los residuos. De hecho en el momento que introducimos ese dinero en la ecuación ya no es tan económica. Es cierto, que su utilización debido a su inercia energética es una ventaja importante para evitar tener redes débiles. Interesante artículo.

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