1. Fisión nuclear
* El núcleo: Los reactores nucleares usan un núcleo que contiene varillas de combustible, generalmente hechas de uranio.
* Absorción de neutrones: Los átomos de uranio son inestables. Cuando un neutrón ataca el núcleo de un átomo de uranio, hace que el átomo se divida, un proceso llamado fisión.
* Lanzamiento de energía: Esta división libera una tremenda cantidad de energía, principalmente en forma de:
* Energía cinética de productos de fisión: Los fragmentos resultantes del átomo de uranio se separan a velocidades increíblemente altas.
* rayos gamma: Se emiten fotones de alta energía.
* neutrones: Se liberan neutrones adicionales, lo que puede causar más reacciones de fisión (reacción en cadena).
2. Transferencia de calor
* refrigerante: El núcleo está rodeado por un refrigerante, típicamente agua o un gas como dióxido de carbono.
* Absorción de energía: El refrigerante absorbe la energía cinética y el calor de los productos de fisión y los rayos gamma.
* Circulación: El refrigerante con calefacción se distribuye a través de un sistema de tuberías.
3. Generación de vapor
* intercambiador de calor: El refrigerante caliente pasa a través de un intercambiador de calor, transfiriendo su calor al agua en un bucle separado.
* Producción de vapor: El calor del refrigerante convierte el agua en vapor.
4. Generación de energía
* Turbinas: El vapor de alta presión impulsa las turbinas, que giran los generadores para producir electricidad.
conceptos clave
* Reacción en cadena: Los neutrones liberados durante la fisión pueden causar más eventos de fisión, creando una reacción en cadena sostenida. Esta reacción en cadena controlada es esencial para generar energía.
* varillas de control: Las varillas de control hechas de materiales que absorben neutrones como el cadmio o el boro se insertan en el núcleo del reactor para regular la velocidad de fisión y controlar la potencia de salida.
* moderadores: Algunos reactores usan un moderador, como grafito o agua pesada, para ralentizar los neutrones liberados durante la fisión, lo que hace que sean más propensos a causar más eventos de fisión.
Notas importantes:
* Los reactores nucleares son altamente complejos y requieren regulaciones de seguridad estrictas.
* El proceso de fisión nuclear genera residuos radiactivos que deben administrarse cuidadosamente.
* La energía nuclear tiene beneficios (fuente de energía confiable, bajas emisiones de gases de efecto invernadero) y inconvenientes (desechos radiactivos, potencial para accidentes).
