Para que sirve la energia nuclear:
La energía nuclear es la energía en el núcleo, o núcleo, de un átomo. Los átomos son pequeñas unidades que componen toda la materia en el universo. La energía es lo que mantiene unido al núcleo. Hay una gran cantidad de poder en un núcleo denso de átomos. De hecho, el poder que mantiene unido al núcleo se llama oficialmente la “fuerza fuerte”.
La energía nuclear se puede usar para crear electricidad, pero primero debe liberarse del átomo. En la fisión nuclear, los átomos se dividen para liberar la energía.
Un reactor nuclear, o planta de energía, es una serie de máquinas que pueden controlar la fisión nuclear para producir electricidad. El combustible que los reactores nucleares utilizan para producir fisión nuclear es gránulos del elemento uranio. En un reactor nuclear, los átomos de uranio se ven obligados a romperse. A medida que se separan, los átomos liberan pequeñas partículas llamadas productos de fisión. Los productos de fisión causan que otros átomos de uranio se dividan, comenzando una reacción en cadena. La energía liberada de esta reacción en cadena crea calor.
El calor creado por la fisión nuclear calienta el agente de enfriamiento de los reactores. Un agente de enfriamiento generalmente es agua, pero algunos reactores nucleares usan metal líquido o sal fundida. El agente de enfriamiento, calentado por fisión nuclear, produce vapor. El vapor convierte las turbinas o las ruedas en una corriente que fluye. Las turbinas conducen generadores o motores que crean electricidad.
Varillas de material llamadas veneno nuclear pueden ajustar cuánta electricidad se produce. Los venenos nucleares son materiales, como un tipo del elemento xenón, que absorben algunos de los productos de fisión creados por la fisión nuclear. Cuantas más barras de veneno nuclear estén presentes durante la reacción en cadena, más lenta y más controlada será la reacción. La eliminación de las varillas permitirá una reacción en cadena más fuerte y creará más electricidad.
Alrededor del 15 por ciento de la electricidad del mundo es generada por centrales nucleares. Estados Unidos tiene más de 100 reactores, aunque genera la mayor parte de su electricidad a partir de combustibles fósiles y energía hidroeléctrica. Naciones como Lituania, Francia y Eslovaquia crean casi toda su electricidad en centrales nucleares.
Alimentación nuclear: uranio
El uranio es el combustible más utilizado para producir energía nuclear. Eso es porque los átomos de uranio se separan con relativa facilidad. También es un elemento muy común, que se encuentra en las rocas de todo el mundo. Sin embargo, el tipo específico de uranio utilizado para producir energía nuclear, llamado U-235, es raro. El U-235 representa menos del uno por ciento del uranio en el mundo.
Aunque parte del uranio que usa Estados Unidos se extrae en este país, la mayoría se importa. Los Estados Unidos obtienen uranio de Australia, Canadá, Kazajstán, Rusia y Uzbekistán. Una vez que se extrae el uranio, se debe extraer de otros minerales. También debe procesarse antes de poder usarse.
Debido a que el combustible nuclear puede usarse para crear armas nucleares y reactores nucleares, solo las naciones que forman parte del Tratado de No Proliferación Nuclear (TNP) pueden importar uranio o plutonio, otro combustible nuclear. El tratado promueve el uso pacífico del combustible nuclear, así como también limita la proliferación de armas nucleares.
Un reactor nuclear típico utiliza alrededor de 200 toneladas de uranio cada año. Los procesos complejos permiten que parte del uranio y el plutonio se re-enriquezcan o reciclen. Esto reduce la cantidad de extracción, extracción y procesamiento que se necesita hacer.
Energía nuclear y personas
La energía nuclear produce electricidad que puede usarse para alimentar hogares, escuelas, negocios y hospitales. El primer reactor nuclear para producir electricidad estaba ubicado cerca de Arco, Idaho, en los Estados Unidos. El Experimental Breeder Reactor comenzó a alimentarse en 1951. La primera planta de energía nuclear diseñada para proporcionar energía a una comunidad se estableció en Obninsk, Rusia, en 1954.
La construcción de reactores nucleares requiere un alto nivel de tecnología, y solo los países que han firmado el Tratado de No Proliferación Nuclear pueden obtener el uranio o el plutonio que se requiere. Por estas razones, la mayoría de las centrales nucleares se encuentran en el mundo desarrollado.
Las plantas de energía nuclear producen energía renovable y limpia. No contaminan el aire ni producen gases de efecto invernadero. Se pueden construir en áreas urbanas o rurales, y no alteran radicalmente el entorno que los rodea.
El vapor que impulsa las turbinas y los generadores se recicla en última instancia. Se enfría en una estructura separada llamada torre de enfriamiento. El vapor vuelve a convertirse en agua y puede usarse nuevamente para producir más electricidad. El exceso de vapor simplemente se recicla a la atmósfera, donde no daña como vapor de agua limpia.
Sin embargo, el subproducto de la energía nuclear es material radiactivo. El material radiactivo es una colección de núcleos atómicos inestables. Estos núcleos pierden su energía y pueden afectar a muchos materiales que los rodean, incluidos los organismos y el medio ambiente. El material radiactivo puede ser extremadamente tóxico, causar quemaduras y aumentar el riesgo de cáncer, enfermedades sanguíneas y caries óseas.
Los desechos radiactivos son los restos de la operación de un reactor nuclear. Los desechos radiactivos son, en su mayoría, ropa protectora que usan los trabajadores, las herramientas y las telas que han estado en contacto con el polvo radiactivo. Los desechos radiactivos son duraderos. Materiales como ropa y herramientas pueden permanecer radiactivos por miles de años. El gobierno regula cómo se eliminan estos materiales para que no contaminen nada más.
El combustible usado y las barras de veneno nuclear son extremadamente radiactivos. Los pellets de uranio deben almacenarse en contenedores especiales que parecen piscinas grandes. El agua enfría el combustible y aísla el exterior del contacto con la radiactividad. Algunas centrales nucleares almacenan su combustible usado en tanques de almacenamiento en seco sobre el suelo.
Los sitios de almacenamiento de desechos radiactivos se han vuelto muy controvertidos en los Estados Unidos. Durante años, el gobierno planeó construir una enorme instalación de desechos nucleares cerca de Yucca Mountain, Nevada, por ejemplo. Grupos ambientalistas y ciudadanos locales protestaron por el plan. Les preocupaba la fuga de residuos radioactivos en el suministro de agua y el entorno de la montaña Yucca, a unos 130 kilómetros (80 millas) de la gran área urbana de Las Vegas, Nevada. Aunque el gobierno comenzó a investigar el sitio en 1978, dejó de planear una instalación de desechos nucleares en la montaña Yucca en 2009.