Física

Energía nuclear

Los átomos son las pequeñas partículas que encontramos en las moléculas que forman gases, líquidos y sólidos. Los átomos en sí están formados por tres partículas llamadas protones, neutrones y electrones. Un átomo tiene un núcleo que contiene protones y neutrones, que está rodeado de electrones. Los protones tienen una carga eléctrica positiva y los electrones tienen una carga eléctrica negativa. Los neutrones no tienen carga eléctrica. La energía enorme está presente en los enlaces que mantienen unido el núcleo y es liberada cuando se rompen esos enlaces. Los enlaces pueden romperse por fisión nuclear, y esta energía puede usarse para producir electricidad. A partir de ellos es como obtenemos la energía nuclear.

¿Qué es la energía nuclear?

La energía nuclear es la energía que se encuentra contenida en el núcleo del átomo, los cuales son las partículas más pequeñas en las que se puede dividir un elemento químico manteniendo sus propiedades.

Características de la energía nuclear

Las principales características de la energía nuclear son las siguientes:

Para qué sirve

La energía nuclear es un tipo de energía que se utiliza para la producción de la energía eléctrica principalmente. Además tiene otros usos: sirve para utilizar las radiaciones para la conservación de los alimentos, para aumentar su periodo de consumo y para reducir las pérdidas por invasiones de insectos en las cosechas. Las técnicas radio isotópicas que se usan también sirven para mutar algunas plantas y obtener de esta forma variedades de cultivos agrícolas. También es utilizada en el área de la medicina principalmente con el uso de isótopos radioactivos como por ejemplo las radiaciones nucleares que funcionan para la prevención, diagnóstico, terapias e investigaciones médicas.

Historia

El desarrollo de la historia de la energía nuclear se puede dividir en tres importantes etapas. La primera se basó en una serie de estudios científicos físicos y químicos de los elementos, la segunda fue el desarrollo de la bomba nuclear durante la Segunda Guerra Mundial y por último la utilización de la energía nuclear en el ámbito civil. Fue un periodo que se caracterizó por grandes estudios científicos y con una gran participación de científicos importantes.

El primer científico importante en dar la definición del átomo fue Demócrito, luego, John Dalton afirmó que los elementos se unían para producir combinaciones de átomosJ. J. Thompson fue quien descubrió el electrón y más adelante, Antoine-Henri Becquerel, comprobó que el uranio producía radiaciones de origen desconocido lo que hoy conocemos como radioactividad. A finales de la Segunda Guerra Mundial, se interpretó la fisión nuclear.

De dónde se obtiene

La energía nuclear se obtiene a partir de la manipulación de la estructura interna que tienen los átomos por medio de fisión o fusión. En una reacción de fisión el núcleo de un átomo pesado, como por ejemplo el uranio, se rompe liberando una pequeña cantidad de calor. Algunos de los fragmentos interaccionan con otros átomos de uranio provocando nuevas fisiones formando una reacción en cadena. La cantidad de átomos de uranio de una barra de combustible genera suficiente calor como para calentar una gran cantidad de agua. Luego el proceso es el mismo que en una central térmica haciendo que el vapor de agua mueve una turbina que, al estar conectada a un generador, produce energía eléctrica.

Cómo se obtiene la energía nuclear

La energía nuclear se libera durante el proceso de fusión o fisión que ocurre en el núcleo como producto de una reacción nuclear. Este es el tipo de energía más barato de fabricar pero conlleva consigo una gran cantidad de riesgos. La energía nuclear se produce por medio de fisión, un proceso en el cual se toma un átomo y se dividen en partes iguales, lo que hace que la masa sea infinitamente menor a la habitual. También, se puede obtener por medio de fusión aunque ambos son procesos totalmente diferentes. La fusión nuclear funciona cuando se unen dos núcleos atómicos de forma igual, los cuales por lo general son ligeros y se acompañan de la emisión de partículas.

Cómo funciona

El principal uso que se le da a la energía nuclear es en la generación de energía eléctrica. Esto se produce en una central nuclear, centrales que utilizan la fusión y la fisión nuclear para realizar el proceso. El funcionamiento de dicha central es igual al que tiene una central térmica que utiliza carbón, petróleo o gas. Los reactores nucleares son los encargados de obtener el calor por medio de las reacciones de fisión y en otros casos por medio de la quema de uno o de varios combustibles fósiles. Estos reactores pueden ser de dos tipos: el rector nuclear que funciona con agua a presión y el reactor nuclear que funciona con agua en ebullición.

Ventajas

Las ventajas que tiene el uso de la energía nuclear son las siguientes:

Desventajas

Entre sus desventajas podemos mencionar:

Importancia

La principal importancia de la energía nuclear es su capacidad de crear energía eléctrica a un costo bastante bajo. Además, interviene de forma positiva con el medio ambiente y con el cambio climático puesto que sus emisiones no afectan el ambiente ni tampoco ocasionan daño a la capa de ozono.

Uso de la energía nuclear por países

España

El país posee instalaciones nucleares y además, un centro de almacenamiento de residuos radioactivos. España cuenta con una industria importante en el tema, muy capacitada, experta y llena de tecnología adecuada para producir electricidad. Además, exporta productos y servicios a otros lugares.

México

El interés del país para la producción de energía nuclear creció en el año 1956 con la creación de la Comisión Nacional de Energía Nuclear quien es la encargada de todas las actividades nucleares que se dan en el país. El gobierno del país apuesta a la producción de energía nuclear para disminuir la dependencia del gas natural y para reducir las emisiones de dióxido de carbono.

Chile

En este país es una alternativa aunque aún no ha entrado el proyecto de producción en vigencia. Inició su proceso en el año 1955 y ya el país cuenta con reactores nucleares para la investigación de la producción de la energía.

Escrito por Gabriela Briceño V.
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