1. Reacción en cadena:para iniciar el proceso, el combustible de un reactor, que normalmente es uranio o plutonio, se enriquece para que contenga una mayor concentración de isótopos fisionables. Estos isótopos fisibles, como el uranio-235 o el plutonio-239, son capaces de sufrir fisión nuclear cuando son golpeados por un neutrón. Cuando un neutrón choca contra estos isótopos, estos se dividen en elementos más ligeros liberando más neutrones y una gran cantidad de energía en forma de calor.
2. Combustible nuclear:El combustible para un reactor nuclear se carga en varillas, y estas varillas luego se colocan en conjuntos que se disponen en el núcleo del reactor. El núcleo es el corazón del reactor donde se producen las reacciones de fisión.
3. Moderación:A medida que los neutrones se liberan al dividirse los isótopos fisibles, todavía tienen demasiada energía para sostener una reacción en cadena. Para frenar estos neutrones que se mueven rápidamente y hacerlos más propensos a ser absorbidos por otros isótopos fisibles, se utiliza un material moderador como agua o grafito.
4. Barras de control:Para controlar la reacción en cadena y regular la potencia de salida del reactor, se insertan barras de control en el núcleo del reactor. Estas barras contienen elementos que absorben fácilmente neutrones, como cadmio, boro o hafnio. Al ajustar la posición y profundidad de estas varillas, se puede ajustar la absorción de neutrones, controlando así la velocidad de la reacción de fisión.
5. Sistema de enfriamiento:Mientras el reactor funciona, se debe eliminar la inmensa cantidad de calor generada por las reacciones de fisión. Esto se hace mediante un sistema de refrigeración. Se hace circular agua u otro refrigerante adecuado alrededor del núcleo del reactor, donde absorbe el calor de las barras de combustible.
6. Intercambiadores de calor:el refrigerante calentado luego pasa a través de un intercambiador de calor, donde transfiere su calor a un circuito de enfriamiento secundario que contiene agua. Esto evita que sustancias radiactivas contaminen directamente el ambiente exterior.
7. Turbina de vapor:el vapor generado en el circuito secundario se dirige a una turbina, lo que hace que sus aspas giren. Este movimiento giratorio convierte la energía térmica en energía mecánica.
8. Generador:El eje de la turbina está conectado a un generador eléctrico, que convierte la energía mecánica de la turbina que gira en energía eléctrica. Esta energía eléctrica luego se distribuye a través de la red eléctrica.
9. Sistemas de seguridad:Los reactores nucleares están equipados con diversos sistemas de seguridad para garantizar el funcionamiento seguro de la planta y minimizar el riesgo de accidentes. Estos pueden incluir mecanismos de parada de emergencia, estructuras de contención, diversos métodos de enfriamiento y sistemas de monitoreo continuo.
Es importante señalar que los reactores nucleares son sistemas muy complejos con muchos componentes y sistemas adicionales involucrados en el proceso. Esta explicación proporciona una descripción básica de los principios fundamentales del funcionamiento de un reactor nuclear.
