Fusión y fisión nuclear

viernes, 26 de junio de 2009 · 0 comentarios


Fusión y fisión nuclear


FISIÓN:
Es el proceso utilizado actualmente en las centrales nucleares. Cuando un átomo pesado (como por ejemplo el Uranio o el Plutonio) se divide o rompe en dos átomos más ligeros, la suma de las masas de estos últimos átomos obtenidos, más la de los neutrones desprendidos es menor que la masa del átomo original, y de acuerdo con la teoría de Albert Einstein se desprende una cantidad de Energía que se puede calcular mediante la expresión E = m C2 Para romper un átomo, se emplea un neutrón porque es neutro eléctricamente y por tanto, al contrario que el protón o las partículas alfa, no es repelido por el núcleo. El neutrón se lanza contra el átomo que se quiere romper, por ejemplo, Uranio-235. Al chocar el neutrón, el átomo de Uranio-235 se convierte en Uranio-236 durante un brevísimo espacio de tiempo, como este último átomo es sumamente inestable, se divide en dos átomos diferentes y más ligeros (por ejemplo Kriptón y Bario o Xenon y Estroncio), desprendiendo 2 ó 3 neutrones (el número de neutrones desprendidos depende de los átomos obtenidos, supongamos como ejemplo 3 neutrones). Estos 3 neutrones, vuelven a chocar con otros 3 átomos de Uranio-235, liberando en total 9 neutrones, energía y dos átomos más ligeros, y así sucesivamente, generandose de esta forma una reacción en cadena.
Como se puede comprobar, en cada reacción sucesiva, se rompen 3n átomos, donde n indica 1ª, 2ª, 3ª,..., reacción.
n Nuclear del ~tomo de Uranio-235, liber~ndose 2 neutrones, Xenon, Estroncio y Energ-a" src="http://web.educastur.princast.es/proyectos/jimena/pj_franciscga/fision.gif" width="443">
Otra reacción nuclear de fisión que ocurre en muchos reactores nucleares es:
23592U + n ® 14156Ba + 9236Kr + 3n + Energía
En las centrales nucleares el proceso se modera, evitando la reacción en cadena, para generar energía de forma lenta, pues de lo contrario el reactor se convertiría en una bomba atómica. El proceso básico es el siguiente: Como combustible se utilizan barras de Uranio enriquecido al 4% con Uranio-235.
El Uranio natural es mayoritariamente U-238, el que es fisionable es el U-235, que es un 0.71% del Uranio que se encuentra en la naturaleza, de ahí que solo un pequeño porcentaje del Uranio se aproveche y se requieran grandes cantidades de este para obtener una cantidad significativa de U-235.
Las barras con el U-235 se introducen en el reactor, y comienza un proceso de fisión. En el proceso, se desprende energía en forma de calor. Este calor, calienta unas tuberías de agua, y esta se convierte en vapor, que pasa por unas turbinas, haciéndolas girar. Estas a su vez, hacen girar un generador eléctrico, produciendo así electricidad. Lógicamente, no se aprovecha toda la energía obtenida en la fisión, parte de ella se pierde en calor, resistencia de los conductores, vaporización de agua, etc.
Los neutrones son controlados para que no explote el reactor mediante unas barras de control (generalmente, de Carburo de Boro), que al introducirse, absorben neutrones, y disminuye el número de fisiones, con lo cual, dependiendo de cuántas barras de control se introduzcan, se generará más o menos energía. Normalmente, se introducen las barras de tal forma, que solo se produzca un neutrón por reacción de fisión, controlando de esta forma el proceso de fisión. Si todas las barras de control son introducidas, se absorben todos los neutrones, con lo cual se pararía el reactor.
El reactor se refrigera, para que no se caliente demasiado, y funda las protecciones, incluso cuando este esté parado, ya que la radiación hace que el reactor permanezca caliente.
En el siguiente esquema, se muestra cómo trabaja una central nuclear, según lo explicado anteriormente:

ciclo nuclear
A continuación el plano de una central nuclear, que verifica el esquema anterior.
Plano de una Central Nuclear
FUSIÓN:
La fusión nuclear, está actualmente en líneas de investigación, debido a que todavía hoy no es un proceso viable, ya que se invierte más energía en el proceso para que se produzca la fusión, que la energía obtenida mediante este método.
La fusión, es un proceso natural en las estrellas, produciéndose reacciones nucleares por fusión debido a su elevadísima temperatura interior.

Las estrellas están compuestas principalmente por Hidrógeno y Helio. El hidrógeno, en condiciones normales de temperatura, se repele entre sí cuando intentas unirlo (fusionarlo) a otro átomo de hidrógeno, debido a su repulsión electrostática. Para vencer esta repulsión electrostática, el átomo de hidrógeno debe chocar violentamente contra otro átomo de hidrógeno, fusionándose, y dando lugar a Helio, que no es fusionable. La diferencia de masa entre productos y reactivos es mayor que en la fisión, liberándose así una gran cantidad de energía (muchísimo mayor que en la fisión). Estos choques violentos, se consiguen con una elevada temperatura, que hace aumentar la velocidad de los átomos.
La primera reacción de fusión artificial, tuvo origen en la investigación militar, fue una bomba termonuclear (o también llamada bomba-H o de Hidrógeno), para obtener la temperatura adecuada que inicia el proceso de fusión (unos 20 millones de grados centígrados) se utilizó una bomba atómica.


Ejemplos característicos de reacciones de fusión son los siguientes:
21D + 21D ®31T + 11H + 4.03 MeV
21D + 21D ® 32 He + n + 3.27 MeV
21D + 31T ®42He + n + 17.6 MeV

Es posible reciclar los residuos nucleares

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Llevamos años estudiando la fórmula para almacenar inocuamente los residuos de los materiales empleados en las centrales nucleares. Hemos alcanzado unas notables cotas de eficacia, pero nos queda el miedo de los sistemas de almacenamiento no sean suficientemente seguros. Una propuesta que está al alcance de los estudiosos es la fórmula para reciclarlos y convertirlos de nuevos en materiales útiles para generar energía. Hacerlo así una y otra vez hasta que esos materiales nos sirvan para fabricar aislantes térmicos.

La doble apuesta de las renovables

viernes, 12 de junio de 2009 · 0 comentarios

El European Future Energy Forum del BEC, que re�ne a 3.500 representantes del sector, es otro ejemplo de la buena situaci�n de las empresas vascas en el sector y de la evoluci�n de las energ�as alternativas en Euskadi.

EL Bilbao Exhibition Centre re�ne desde ayer y hasta ma�ana a m�s de tres mil empresarios, l�deres de los negocios, responsables pol�ticos e inversores de cuarenta pa�ses y a m�s de cien empresas con el fin de abordar exhaustivamente, pero al detalle, todos los aspectos de las renovables en lo que es otro ejemplo de una apuesta, la de las energ�as alternativas y limpias, que en Euskadi ha ido adecu�ndose y creciendo durante las �ltimas d�cadas. Desde el dise�o por parte del Ente Vasco de Energ�a (EVE) en los a�os 80 de una pol�tica energ�tica propia que empezara a paliar la dependencia de los combustibles f�siles y potenciara la diversificaci�n energ�tica, el desarrollo del sector se ha convertido en todo un ejemplo. Las empresas vascas no s�lo est�n bien representadas en casi todos los �mbitos de lo que debe ser el futuro energ�tico a nivel mundial, sino que globalmente han logrado situarse en un primer nivel y ser competitivas en todos los mercados adem�s de constituirse en referencia, tal y como reconoci� en su d�a el propio presidente de Estados Unidos, Barack Obama. Ah� est�n, por citar s�lo algunos, los casos de Gamesa e Iberdrola Renovables, que precisamente ayer daba a conocer un importante incremento de beneficios en plena crisis, o la reciente apuesta por la diversificaci�n iniciada por Guascor con sus inversiones por m�s de dos mil millones de euros en plantas e�licas y solares en Argentina y Sicilia, respectivamente, o los de Sener, Ingeteam... Los nombres de las firmas vascas tienen un peso espec�fico en el sector de las renovables al tiempo que lo tienen tambi�n en la econom�a vasca y, por supuesto, en esa otra vertiente imprescindible para �sta, la del desarrollo y la innovaci�n. En ese sentido, la apuesta por las renovables, tal y como se puede comprobar en este European Future Energy Forum, ha sido un acierto pese a la limitaciones propias de la Comunidad Aut�noma Vasca, por situaci�n geogr�fica y dimensiones, para traducirla a una situaci�n energ�tica que le lleve a cumplir con el triple objetivo europeo del 20% en 2020: en reducci�n de las emisiones de CO2 y en eficiencia energ�tica y en producci�n en renovables, que en Euskadi ha llegado a superar en estos momentos el 5% y que constituir� el 8% de la producci�n de energ�a mundial dentro de una d�cada. En cualquier caso y pese a la dificultad, las inversiones en hidroel�ctricas, biomasa, solar y e�licas han permitido tambi�n un crecimiento limitado pero exponencial de las energ�as verdes en nuestro pa�s, traducido en m�s de setecientas instalaciones fotovoltaicas, setenta instalaciones e�licas y m�s de doscientas solares t�rmicas con una superficie de cerca de cuatro mil metros cuadrados instalados, sin olvidar otros proyectos de energ�a geot�rmica o undimotriz para situar a Euskadi en el mapa verde del mundo.

El futuro de la central de Garoña atomiza el debate energético de Castilla y León

martes, 9 de junio de 2009 · 0 comentarios



En vísperas de que el Consejo de Seguridad Nuclear (CSN) emita un dictamen técnico -no vinculante- acerca del futuro de la central nuclear de Santa María de Garoña, el debate en la sociedad de Castilla y León está abierto y son muchos matices que unos y otros aportan sobre la necesidad de renovar o no su licencia y las posibles consecuencias de esa decisión.

Quince personalidades de Castilla y León muestran sus puntos de vista de los agentes más afectados por la decisión final, que estará en manos del Gobierno:

Juan Vicente Herrera, presidente de la Junta de Castilla y León

"Estoy convencido de que el CSN va a informar técnicamente favorable a la continuidad de la planta. El sentido común me marca claramente que Garoña estaría hoy cerrada si la empresa titular -Nuclenor-no hubiera realizado la inversión que le ha otorgado una buena salud durante estos 40 años y ello da seguridad".
"Hay centrales de la misma generación en Europa que han prolongado su vida. Por ello, pido al Gobierno central que el próximo día 5 de juniotenga el coraje y la valentía de no politizar esta cuestión y no prolongar la incertidumbre".
"Esta situación afecta alrededor de un millar de trabajadores de la zona y el Gobierno no debe dejar pasar más allá del 5 de junio para tomar esta decisión. Debemos tener más pronto que tarde esta respuesta. Además, le digo que tenga el coraje de enfrentarse a esos grupos, muy respetables, pero absolutamente minoritarios y desde mi punto de vistaretrógrados respecto del futuro que están defendiendo el fin de la energía nuclear no sólo de Garoña sino de todas las centrales nucleares". (*Opinión recogida de diversas manifestaciones públicas del presidente*)

Óscar López, secr

El segundo plano

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En la mayor parte de los aspectos de la ingeniería son fundamentales los segundos planos, lo que en literatura se llama el contexto o en pintura el encuadre o el marco. Es lo que le da al proyecto el sentido más pleno, la trascendencia. No saber descubrir ese segundo plano es perder parte del valor de los trabajos. Recientemente hemos hablado de la burbuja inmobiliaria y hemos demonizado a los promotores señalando que sólo piensan en construir y en ganar dinero. Nadie, o muy pocos, han alcanzado a valorar lo que esta industria representa para España, como el primer motor dela economía; nadie, o muy pocos, se han dado cuenta de que España no tiene dificultad alguna en financiar y realizar, con altísima calidad en cualquier rincón, las mejores construcciones. Nadie, o muy pocos, han caído en la cuenta del potencial que la industria de la construcción tiene en la exportación, pues son muchos los promotores que se han desplazado a los países del entorno para intentar resolver un problema de la vivienda, que adquiere matices dramáticos en muchos de estos países.

Algo parecido sucede con las energías alternativas. Se discute mucho de la rentabilidad de estas energías y, en particular de la eólica, pero nadie, o muy pocos, son conscientes del potencial tecnologico que estos generadores, 100% españoles, representan para la exportación. Todos recordamos la mucha maquinaria importada: alternadores, máquinad de vapor, motores..., que nos han hecho deudores de otros países más avanzados. Ahora somos nosotros los que podemos ofrecer esa tecnología. Me contaba Esteban Vargas que las palas de los más modernos aereogeneradores, de 40m delongitud, se curvan cuando sopla el viento, como gráciles palmeras.
Este es el segundo plano, no se trata de llenar España de generadores eólicos, se trata de ofrecer a los países que lo necesiten una tecnología española de vanguardia. Eso hará rentables a los generadores.









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