A continuación se explica paso a paso cómo se calienta el combustible de uranio en un reactor nuclear:
1. Combustible de uranio :El núcleo del reactor nuclear contiene conjuntos combustibles de uranio. Estos conjuntos combustibles constan de múltiples barras de combustible compuestas de uranio enriquecido. El uranio enriquecido tiene una mayor concentración del isótopo uranio-235, que es el isótopo fisible capaz de sufrir fisión nuclear.
2. Neutrones :El reactor está diseñado para controlar la liberación de neutrones, que son partículas subatómicas sin carga eléctrica. Los neutrones desempeñan un papel crucial en el inicio del proceso de fisión nuclear.
3. Fisión nuclear :Cuando un neutrón choca contra un núcleo de uranio-235, puede dividirlo en dos núcleos más pequeños, como el criptón y el bario. Este proceso libera una enorme cantidad de energía en forma de calor y neutrones adicionales.
4. Reacción en cadena :Los neutrones liberados pueden luego golpear y dividir otros núcleos de uranio-235, provocando una reacción en cadena de eventos de fisión. Cada evento de fisión produce más neutrones, lo que divide aún más más átomos de uranio.
5. Generación de calor :La energía liberada durante el proceso de fisión se produce en forma de calor, lo que provoca que el combustible de uranio se caliente. La energía térmica se transfiere al refrigerante que circula dentro del núcleo del reactor.
6. Refrigerante :El refrigerante, normalmente agua, fluye a través del núcleo del reactor y absorbe el calor generado por la fisión nuclear. Luego, el refrigerante calentado se bombea a los intercambiadores de calor, donde transfiere su calor a un fluido secundario.
7. Generación de vapor :El fluido secundario, que puede ser agua u otra sustancia con mayor punto de ebullición, se calienta en los intercambiadores de calor hasta convertirse en vapor. Luego, el vapor a alta presión se dirige para impulsar turbinas conectadas a generadores eléctricos.
8. Generación de Electricidad :A medida que el vapor pasa a través de las palas de la turbina, hace que las turbinas giren. Las turbinas giratorias hacen girar los generadores, que convierten la energía mecánica en energía eléctrica, suministrando electricidad a la red eléctrica.
En resumen, el combustible de uranio se calienta en un reactor nuclear mediante fisión nuclear. El proceso de fisión, iniciado por neutrones que impactan sobre núcleos de uranio-235, libera una enorme cantidad de energía térmica. Esta energía térmica se transfiere al refrigerante, que luego produce vapor para impulsar turbinas y generar electricidad.
