1. Fisión nuclear:
* combustible: Las centrales nucleares generalmente usan uranio como combustible. Este uranio está enriquecido, lo que significa que la concentración del isótopo fissil uranio-235 aumenta.
* reacción: El uranio enriquecido se bombardea con neutrones. Cuando un neutrón ataca un núcleo de uranio-235, divide el átomo en dos átomos más pequeños (productos de fisión) y libera una enorme cantidad de energía en forma de calor y más neutrones.
* Reacción en cadena: Los neutrones liberados pueden golpear otros átomos de uranio-235, desencadenando una reacción en cadena. Esta reacción en cadena sostenida es lo que genera el calor para la planta de energía.
2. Núcleo del reactor:
* varillas de combustible: El uranio enriquecido está contenido dentro de varillas de combustible largas y delgadas.
* varillas de control: Estos están hechos de materiales absorbentes de neutrones (como el boro o el cadmio) y se utilizan para regular la velocidad de la reacción en cadena. Insertar varillas de control en el núcleo del reactor absorbe neutrones, desacelerando la reacción. Eliminarlos permite que la reacción se acelere.
* moderador: El agua o el grafito se usan como moderador para ralentizar los neutrones liberados durante la fisión. Es más probable que los neutrones más lentos desencadenen la fisión.
* refrigerante: El agua u otros fluidos se distribuyen a través del núcleo del reactor para eliminar el calor generado por la fisión.
3. Generación de energía:
* intercambiador de calor: El refrigerante caliente del núcleo del reactor se transfiere a un circuito de agua separado en un intercambiador de calor.
* turbina de vapor: El calor del agua lo hierve en vapor, lo que impulsa una turbina de vapor.
* Generador: La turbina gira un generador, produciendo electricidad.
Tipos de reactores nucleares:
* Reactores de agua presurizados (PWR): El tipo más común, los PWR usan agua como refrigerante y moderador. El agua se mantiene bajo alta presión para evitar que hirviera.
* Reactores de agua hirviendo (BWR): Los BWR usan agua como refrigerante, pero se deja hervir en el núcleo del reactor. El vapor producido se usa para conducir la turbina.
* reactores Candu: Estos reactores usan uranio natural como combustible y agua pesada como moderador y refrigerante.
Consideraciones clave:
* Seguridad: Las centrales nucleares están diseñadas con múltiples sistemas de seguridad para prevenir accidentes y proteger el medio ambiente.
* Gestión de residuos: Las centrales nucleares producen desechos radiactivos, que deben administrarse y almacenarse de manera segura durante largos períodos.
* Proliferación: La tecnología utilizada en las centrales nucleares también se puede utilizar para producir material de grado de armas. Esta es una gran preocupación para la seguridad internacional.
En general, la energía nuclear es una tecnología compleja y controvertida. Si bien ofrece una fuente de energía baja en carbono, también plantea preocupaciones sobre la seguridad, la gestión de residuos y el potencial de proliferación.
