Un reactor nuclear es un sistema complejo que aprovecha la energía liberada por la fisión nuclear para generar electricidad. Aquí hay un desglose de su principio de trabajo:
1. Fisión nuclear:
- El núcleo del reactor contiene varillas de combustible, típicamente uranio enriquecido. Estas varillas están hechas de gránulos de dióxido de uranio, que están enriquecidos con un mayor porcentaje de uranio-235.
- Los neutrones se disparan a los átomos de uranio-235, lo que hace que se dividan (fisión). Esto libera una gran cantidad de energía en forma de calor y más neutrones.
2. Reacción en cadena:
- Los neutrones liberados golpean otros átomos de uranio-235, desencadenando una reacción en cadena. Este proceso continuo garantiza una liberación constante de energía.
- Las varillas de control hechas de materiales que absorben neutrones como Boron se utilizan para regular la reacción en cadena. Insertar estas varillas ralentiza la reacción, mientras que las acelera la acelera.
3. Generación de calor:
- El calor generado a partir de la reacción de fisión se transfiere a un refrigerante (generalmente agua) que fluye a través del núcleo del reactor.
- Este refrigerante absorbe el calor y se sobrecalienta.
4. Generación de vapor:
- El refrigerante sobrecalentado se pasa a través de un intercambiador de calor, donde calienta el agua en un bucle separado.
- Esta agua se convierte en vapor bajo alta presión.
5. Potencia de turbina:
- El vapor impulsa una turbina, que está conectada a un generador.
- La rotación de la turbina gira el generador, produciendo electricidad.
6. Condensación y enfriamiento:
- Después de pasar por la turbina, el vapor se condensa nuevamente al agua, utilizando torres de enfriamiento u otros métodos.
- Esta agua enfriada se bombea nuevamente al intercambiador de calor, completando el ciclo.
Características de seguridad:
- Los reactores nucleares tienen múltiples características de seguridad para evitar accidentes y garantizar una operación segura.
- Estos incluyen:
- Estructuras de contención: Encerrando el núcleo del reactor para contener material radiactivo en caso de un accidente.
- Sistemas de enfriamiento de emergencia: Proporcionar un flujo continuo de refrigerante al núcleo del reactor en caso de un corte de energía.
- absorbedores de neutrones: Para cerrar rápidamente la reacción en cadena en una emergencia.
Resumen:
En esencia, un reactor nuclear funciona utilizando una reacción en cadena controlada de la fisión nuclear para generar calor. Este calor se usa para producir vapor, lo que impulsa una turbina para generar electricidad. Todo el proceso se controla y monitorea cuidadosamente para garantizar la seguridad y la eficiencia.
