Las centrales nucleares utilizan el proceso de fisión nuclear para generar electricidad. La fisión es un proceso en el que el núcleo de un átomo se divide en dos o más núcleos más pequeños, liberando una gran cantidad de energía.
En las centrales nucleares, el combustible utilizado para la fisión es el uranio-235. El uranio-235 es un isótopo poco común de uranio que constituye sólo alrededor del 0,7% del uranio natural. Cuando un neutrón es absorbido por un núcleo de uranio-235, el núcleo se divide en dos núcleos más pequeños, típicamente bario-141 y criptón-92. Este proceso también libera dos o tres neutrones, que luego pueden dividir otros núcleos de uranio-235, creando una reacción en cadena.
La reacción en cadena está controlada por barras de control, que están hechas de materiales que absorben neutrones. Al insertar o retirar barras de control, se puede controlar la cantidad de neutrones disponibles para dividir los núcleos de uranio-235, lo que a su vez controla la cantidad de energía que se libera.
2. Transferencia de calor
La energía liberada por la fisión nuclear se encuentra en forma de calor. Este calor se transfiere al agua, que circula por el núcleo del reactor. El agua calentada luego se convierte en vapor, que se utiliza para impulsar una turbina.
3. Generación de electricidad
La turbina está conectada a un generador que convierte la energía mecánica de la turbina en energía eléctrica. Esta energía eléctrica luego se envía a la red eléctrica, donde se distribuye a hogares y empresas.
4. Funciones de seguridad
Las centrales nucleares tienen una serie de características de seguridad diseñadas para prevenir accidentes y mitigar los efectos de cualquier accidente que ocurra. Estas características de seguridad incluyen:
* Edificios de contención: Estas enormes estructuras de hormigón y acero rodean el núcleo del reactor y están diseñadas para contener cualquier material radiactivo que pueda liberarse en caso de accidente.
* Sistemas de refrigeración del núcleo de emergencia: Estos sistemas están diseñados para proporcionar una fuente de respaldo de agua de refrigeración para el núcleo del reactor en caso de que falle el sistema de refrigeración normal.
* Barras de control: Estas varillas están hechas de materiales que absorben neutrones y pueden usarse para controlar el nivel de potencia del reactor.
* Sistemas de vigilancia de la radiación: Estos sistemas se utilizan para monitorear los niveles de radiación dentro y fuera de la planta y para alertar a los operadores de la planta sobre cualquier problema potencial.
5. Eliminación de residuos
Las centrales nucleares producen residuos radiactivos que deben eliminarse de forma segura. Los desechos radiactivos generalmente se almacenan en contenedores de concreto y se entierran a gran profundidad.
6. Desmantelamiento
Al final de su vida operativa, las centrales nucleares deben ser desmanteladas. El desmantelamiento implica retirar todos los materiales radiactivos de la planta y luego demoler la propia planta.
