El Uranio 235

NTRODUCCION

Según la definición de Uranio fue descubierto en el 1789 por M.H. Klaproth que lo llamó así en el honor al planeta Urano. EL Uranio es el elemento químico metálico de color plateado-grisaceo de la serie de los actínidos, su símbolo químico es U y su número atómico es 92. El Uranio es aproximadamente un 70% más denso que el plomo y es levemente radioctivo. Se cree que el Uranio se encuentra localizado en la corteza terrestre donde la concentración promedio es 4 partes por millón. Los océanos también tienen un pequeño porciento de uranio. Su composición natural es una mezlca de 3 isópotos; Uranio-238, Uranio-235 y Uranio-234. Es el combustible nuclear más importante, ya que contiene núcleos fisionables y constituyen el material combustible de los Reactores Nucleares.

En las Centrales Nucleares se utiliza el Uranio natural, pero éste hay que dividirlo en dos partes. La primera es el Uranio Enriquecido que se conoce como la porción combustible la cual es más reactiva y la segunda es el Uranio Empobrecido que es la porción sobrante menos reactiva. El uranio empobrecido es un residuo obtenido de la producción del combustible destinado a los reactores nucleares y las bombas atómicas. El material más utilizado es el U-235 que es el isótopo que puede ser fisionado, como este isótopo se encuentra en muy bajas porporciones, el mineral debe ser enriquecido, lo que significa que hay que aumentar la proporcion de isótopo.

Un Reactor Nuclear no es más que una instalación en la se produce una reacción de fisión nuclear de manera controlada mediante dispositivos especiales. El principio elemental del funcionamiento de un reactor nuclear es la rotura de los núcleos de los átomos de la masa(combustible). Es ahi donde se transforma la energía liberada por un combustible en forma de calor en energía mecánica y después en energía eléctrica, el calor producido permite evaporar el agua que acciona las turbinas. La fisión es una reacción en la que tiene lugar la rotura de un núcleo pesado, a raiz de esto se separa en dos fragmenos acompañado de radiación y liberación de energía.

Tema: ¿Cuál es el uso del Uranio en un Reactor Nuclear?

El Uranio 235 es el que hace funcionar a los reactores nucleares ya que es el isótopo que fisiona y produce neutrones. Uranio-235: Isótopo esencial para sostener el proceso de fisión en que se basa la energía nuclear y el diseño de armamentos nucleares. Es uno de los tres elementos fisionables que existen y el único que aparece naturalmente. Su vida media es de 703.7 millones de años. El uranio empobrecido se utiliza en el blindaje de tanques pesados y la fabricación de municiones antitanque, misiles y proyectiles debido a su alta densidad y alto punto de fusión y a su disponibilidad. Las armas con uranio empobrecido se consideran armas convencionales y las fuerzas armadas las utilizan libremente. Entre los usos pacíficos del uranio empobrecido figura la fabricación de contrapesos para aeronaves, y de blindajes contra radiaciones para los servicios médicos de radioterapia y el transporte de isótopos radiactivos.

En primer lugar, la energía liberada por la fisión es muy grande. La fisión de 1 kg de uranio 235 libera 18.7 millones de kilovatios en forma de calor. En segundo lugar, el proceso de fisión iniciado por la absorción de un neutrón en el uranio 235 libera un promedio de 2.5 neutrones en los núcleos fisionados. Estos neutrones provocan rápidamente la fisión de varios núcleos más, con lo que liberan otros cuatro o más neutrones adicionales e inician una serie de fisiones nucleares automantenidas, una reacción en cadena que lleva a la liberación continuada de energía nuclear.

El Sistema más usado para generar energía es el uranio como combustible. Se usa el Isótopo 235 del uranio que es sometido a fisión nuclear en los reactores. En este proceso el núcleo átomo de uranio (U-235) es bombardeado por neutrones y se rompe, creando dos átomos. La fisión controlada de U-235 libera una gran cantidad de energía que se usa en la planta nuclear para convertir agua en vapor. Con este vapor se mueve una turbina que genera electricidad.

El mineral de uranio se encuentra en la naturaleza en cantidades limitadas. Suele hallarse casi siempre junto a rocas sedimentarias. El mineral del uranio contiene tres isótopos: U-235 U-238 U-234. Dado que el U-235 se encuentra en una pequeña proporción, este debe ser enriquecida (purificando y refinado) hasta aumentar la concentración haciéndolo útil para la reacción. El uranio que se va a usar en el reactor pasa por un ciclo (Ciclo del Combustible Nuclear).

El Ciclo del Combustible Nuclear tiene varias etapas, estas son: Mineria, Tratamiento del Mineral, Purificación(Enriquecimiento), Fabricación de lo Elementos Combustible, Utilización de los Elementos en el Reactor y Tratamiento Químico de los Elementos ya usados y descargados de un reactor con el objetivo de recuperar el uranio no consumido. Mineria, el uranio puede obtenerse en excavaciones a cielo abierto o subterráneas con métodos similares a la minería de otros metales. Los minerales de uranio son llevados a plantas de procesamientos. El Uranio concentrado se purifica por medio de sucesivos tratamientos en disoluciones y precipitaciones hasta que se convierte en un elemento llamado Hexafloruro de Uranio. Posteriormente el Hexafloruro de Uranio se enriquece, es decir, se aumenta la proporción de átomos de U-235 con respecto al U-238. Para ello se realiza una separación selectiva a nivel atómico, utilizando procesos de difusión gaseosa, ultracentrifugación, procesos aerodinámicos, intercambio químico o métodos de separación por láser. El proceso de preparación es el siguiente, el óxido del uranio es metido bajo presión en unas pastillas que luego se echan en unos tubos de aleación, dando forma al llamado Elemento Combustible. Los Elementos Combustibles se introducen en el interior del reactor y forman parte del núcleo del mismo. El Uranio presente en los Elementos Combustibles genera las fisiones que activan al reactor y a medida que transcurre el tiempo se gasta, dejando como desecho los productos de fisión, por ejemplo el Plutonio.

Los residuos reactivos que se porducen en las centrales nucleares se pueden clasificar en dos grupos: alta actividad (energía ) baja y media (medicina, industria e investigación). Cuando el combustible agotado se almacena de forma permanente, se desperdicia todo este contenido potencial de energía. Cuando el combustible se reprocesa, el uranio se recicla en la planta de difusión, y el plutonio 239 recuperado puede sustituir parcialmente al uranio 235 en los nuevos

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