Una pila atómica, o con mayor precisión, un reactor nuclear, es un dispositivo que controla y sostiene una reacción en cadena de la fisión nuclear, liberando energía en el proceso. Aquí hay un desglose de su principio de trabajo:
1. Material fisionable: El núcleo de un reactor contiene material fisionable (por ejemplo, uranio-235). Este material sufre fisión nuclear , un proceso en el que el núcleo de un átomo se divide en dos o más núcleos más pequeños, liberando una enorme cantidad de energía y neutrones.
2. Absorción de neutrones y reacción en cadena: Cuando un neutrón golpea un átomo fisionable, hace que el átomo se divida. Esta fisión libera más neutrones, que luego pueden golpear otros átomos fisionables, creando una reacción en cadena .
3. Varillas de control: Para controlar la reacción en cadena, varillas de control se insertan en el núcleo del reactor. Estas varillas absorben neutrones, ralentizando la velocidad de reacción. Al ajustar la posición de las varillas de control, la potencia de salida del reactor se puede regular.
4. Moderador: A moderador (generalmente agua o grafito) se usa para ralentizar los neutrones liberados durante la fisión. Es más probable que los neutrones lentos causen fisión, aumentando la eficiencia de la reacción en cadena.
5. Refrigerante: A refrigerante (a menudo agua o agua pesada) circula a través del núcleo del reactor para eliminar el calor generado por la fisión. Este calor se usa para producir vapor y generar electricidad en una planta de energía . .
6. Contención: El reactor está encerrado dentro de una estructura de contención , diseñado para evitar la liberación de materiales radiactivos en el medio ambiente en caso de un accidente.
Aquí hay una analogía simplificada:
Imagine una reacción en cadena como una bola de nieve rodando por una colina. Cada vez que la bola de nieve golpea el suelo, se rompe en piezas más pequeñas, cada una de las cuales se convierte en una nueva bola de nieve, rodando más abajo en la colina. Las varillas de control son como barreras colocadas en la colina, ralentizando el impulso de la bola de nieve. El moderador es como un parche de nieve suave que ralentiza las bolas de nieve más pequeñas, asegurando que más de ellas golpeen el suelo y creen más bolas de nieve.
Funciones clave de un reactor nuclear:
- Generación de energía: El calor liberado de la fisión se usa para producir electricidad.
- Investigación y desarrollo: Los reactores se utilizan en la investigación científica para estudiar reacciones nucleares, crear isótopos para aplicaciones médicas y explorar nuevos materiales.
- Aplicaciones médicas: Los reactores se utilizan para producir isótopos para imágenes médicas y tratamiento.
Es importante tener en cuenta que los reactores nucleares son sistemas complejos con muchas características de seguridad para prevenir accidentes. Sin embargo, también plantean riesgos, particularmente con respecto a la gestión de los desechos radiactivos y los accidentes potenciales.
