ENERGIA NUCLEAR

energía nuclear o energía atómica

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, tales como la obtención de energía, térmica y mecánica a partir de reacciones atómicas, y su aplicación, bien sea con fines pacíficos o bélicos.1 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.

fisión nuclear

es una de las dos reacciones posibles que se producen cuando trabajamos con energía nuclear.

En energía nuclear llamamos fisión nuclear a la división del núcleo de un átomo. El núcleo se convierte en diversos fragmentos con una masa casi igual a la mitad de la masa original más dos o tres neutrones.

La suma de las masas de estos fragmentos es menor que la masa original. Esta 'falta' de masas (alrededor del 0,1 por ciento de la masa original) se ha convertido en energía según la ecuación de Einstein (E=mc2). En esta ecuación E corresponde a la energía obtenida, m a la masa de la que hablamos y c see una constante, la de la velocidad de la luz: 299.792.458 m/s2. Con este valor de la constante c ya se puede ver que por poca unidad de masa que extraigamos en una fisión nuclear obtendremos grandes cantidades de energía

La fisión nuclear puede ocurrir cuando un núcleo de un átomo pesado captura un neutrón, o puede ocurrir espontáneamente.

fusión nuclear

es una reacción nuclear en la que dos núcleos de átomos ligeros, en general el hidrógeno y sus isótopos (deuterio y tritio), se unen para formar otro núcleo más pesado, liberando una gran cantidad de energía

Un ejemplo claro lo vemos a diario en la energía solar que tiene su origen en la fusión de núcleos de hidrógeno, generándose helio y liberándose una gran cantidad de energía que llega a la Tierra en forma de radiación electromagnética.

Para efectuar las reacciones de fusión nuclear, se deben cumplir los siguientes requisitos:

-Temperatura muy elevada para separar los electrones del núcleo y que éste se aproxime a otro venciendo las fuerzas de repulsión electrostáticas. La masa gaseosa compuesta por electrones libres y átomos altamente ionizados se denomina PLASMA.

-Confinamiento necesario para mantener el plasma a elevada temperatura durante un tiempo mínimo.

-Densidad del plasma suficiente para que los núcleos estén cerca unos de otros y puedan lugar a reacciones de fusión.

Los confinamientos convencionales, como las paredes de una vasija, no son factibles debido a las altas temperaturas del plasma. Por este motivo, se encuentran en desarrollo dos métodos de confinamiento:

-Fusión nuclear por confinamiento magnético (FCM): Las partículas eléctricamente cargadas del plasma son atrapadas en un espacio reducido por la acción de un campo magnético. El dispositivo más desarrollado tiene forma toroidal y se denomina TOKAMAK.

Las principales diferencias y características de ambos procesos son:

los procesos de fisión y fusión nuclear son inversos. Mientras la fisión genera energía mediante la división de núcleos de átomo, el proceso de fusión nuclear libera energía cuando dos núcleos se fusionan para formar un nuevo átomo.

- Mientras que el proceso de fisión nuclear es conocido y puede controlarse considerablemente bien, la fusión plantea el inconveniente de su confinamiento, que hace que se siga investigando, aunque ya se estén produciendo grandes avances gracias al ITER.

- La reacción de fusión genera del orden de 4 veces más energía que la fisión.

- La reacción nuclear de fusión no contamina tanto como la de fisión, eliminado el peligro de los residuos radioactivos.

- La fisión necesita como materia prima, una materia prima de difícil producción, como es el Uranio enriquecido.

radioactividad

es la propiedad que presentan algunas sustancias de emitir radiaciones ionizantes. Las radiaciones ionizantes son partículas con una gran energía que son capaces de alterar y dañar moléculas a su paso al atravesar la materia.

La contaminación radiactiva y la exposición a la radioactividad se producen cuando existe una liberación de material radioactivo a la atmósfera por fuentes como una central nuclear o la explosión de una bomba atómica. También existen fuentes naturales de radiación en la tierra, el agua y el aire.

Usos de la energía nuclear

A partir de ese descubrimiento, comenzaron a realizarse nuevos experimentos con la intención de responder la pregunta que los filósofos griegos realizaron hace ya miles de años: si el átomo es divisible indeterminadamente o si, por el contrario, hay un límite. Con el descubrimiento de la radioactividad de los elementos, no solo se logró responder esta pregunta, sino que también se descubrió una nueva fuente de energía que, además de ser extremadamente potente, era rentable. Desde ese momento, comenzaron a surgir los distintos posibles usos de la energía nuclear.

Usos bélicos

Cuando en 1939 se descubrió la fisión nuclear, automáticamente comenzó a pensarse en la construcción de armas como uno de los usos de la energía nuclear. El primer generador nuclear se inauguró en 1942, trabajando en la creación de dos tipos de armas, unas que funcionaran por explosión y otras por propulsión. Los usos de la energía nuclear para la creación de armas continuaron hasta que, en 1945, tan solo un mes después de que la primera bomba nuclear se detonara a modo de prueba, se lanzaron dos bombas atómicas sobre las ciudades de Hiroshima y Nagasaki. Desde ese momento, dado los fatales resultados de la detonación los cuales aun se ven al día de hoy se disminuyó la creación de armas de explosión como uno de los usos de la energía nuclear. Sin embargo, la creación de armas de propulsión, tales como los buques de guerra, o algunos cruceros, los cuales utilizan la energía sin su detonación por fisión o fusión sigue tan vigente como antes. Existe también una bomba, creada por la Unión

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