Energía nuclear: limpia y fiable. ¿Es suficientemente segura?

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Actualizado el: 14 Dec 2020

¿Por qué la energía nuclear?

A diferencia de los combustibles fósiles como el carbón y el gas natural, la energía nuclear casi no produce emisiones de CO₂ .

Image of Emisiones de CO₂eq de origen 100% nuclear frente a las provenientes de la mezcla de energías actuales

Emisiones de CO₂eq de origen 100% nuclear frente a las provenientes de la mezcla de energías actuales

Además de esto, la energía nuclear puede proporcionar un suministro fiable en todo momento ya que no depende del clima. Esto parece prometedor, analicémoslo con un poco más de detalle.

¿Cómo obtenemos energía de la división de átomos?

¿Has oído hablar de la ecuación "E = mc²" de Einstein? Esta ecuación básicamente dice que podemos convertir masa en energía (y viceversa). De ahí es precisamente de donde proviene la energía de una central nuclear.

Los átomos están formados por protones, neutrones y electrones . Los protones y neutrones están en el centro del átomo (llamado "núcleo"). Los protones tienen carga positiva, los electrones una carga negativa y los neutrones no tienen carga alguna .

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Átomo de helio

Los reactores nucleares utilizan uranio-235, una variante de uranio que tiene 92 protones y 143 neutrones . Se llama uranio-235 porque 92 + 143 = 235.

Cuando disparas un neutrón al U-235, se divide en :

  • Dos átomos más pequeños
  • Algunos neutrones (hasta 5 pero en promedio 2 o 3; esto es algo aleatorio en cada división)
  • Algo de energía en forma de calor . ¡De aquí es de donde obtenemos la energía!
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División del uranio

¿Cuál es la diferencia entre una bomba nuclear y una planta de energía nuclear?

Un neutrón hace que un átomo de U-235 se divida, liberando energía y más neutrones. Estos nuevos neutrones pueden hacer que se divida más U-235 y el proceso se sigue repitiendo. Entonces, si comprimes muchos átomos de U-235 en un solo lugar, obtienes

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Reacción nuclear en cadena

Si cada división provoca dos o más divisiones, toda la energía se liberará muy rápidamente. Esto es básicamente lo que sucede en una bomba nuclear. En los reactores de energía nuclear, queremos que cada división provoque, en promedio, exactamente una división más. Esto lo mantiene estable y constante.

Image of Reacción nuclear en cadena estable

Reacción nuclear en cadena estable

Esto se puede lograr con una ingeniería inteligente que cubrimos con más detalle en la versión avanzada de este curso.

¿Cómo funciona un reactor nuclear?

El tipo de reactor más popular en la actualidad es el Reactor de agua presurizada (PWR) . Contiene dos circuitos llenos de agua. El primero, llamado circuito primario, es donde tiene lugar la división del uranio-235, lo que hace que el agua en este circuito esté muy caliente.

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Reactor de agua presurizada 1

El agua caliente del circuito primario circula luego a través de una tubería que pasa por un circuito de agua separado - el circuito secundario. El vapor creado al hervir este segundo circuito de agua se utiliza para hacer girar una turbina, que genera electricidad.

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Reactor de agua presurizada 2

¿Es la energía nuclear segura?

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Seguridad: energía nuclear vs. carbón

Contrariamente a la creencia popular, los accidentes nucleares son muy raros y, en total, causan menos muertes que los combustibles fósiles (principalmente porque la combustión de los combustibles fósiles libera a la atmósfera contaminación letal) .

De cualquier modo, es justo mencionar que el conocimiento para construir reactores nucleares contribuye a que los países sean mejores también construyendo bombas .

Otro inconveniente de la fisión nuclear son los desechos radioactivos. A fecha de hoy, existen 90 000 toneladas de desecho peligroso en los EE. UU. (como un campo de fútbol de 20 metros de profundidad) . Sabemos cómo almacenar estos residuos temporalmente, pero aún no tenemos una solución a largo plazo .

En la versión avanzada de este curso, discutimos nuevos diseños de reactores que podrían ayudar a resolver estos problemas.

Aparte de la percepción del público acerca de los aspectos de seguridad de la energía nuclear, un problema que no podemos negar es que construir nuevas plantas nucleares es caro. De hecho, en muchos países incluso en EE. UU. se considera que no es rentable construir nuevos reactores nucleares .

Conclusión

La energía nuclear es una fuente de energía fiable y casi nula en emisiones de carbono.

Si bien la construcción de nuevas plantas nucleares se ha vuelto antieconómica en el mundo occidental , apagar los reactores que ya hemos construido solo elimina una alternativa al carbón segura y casi libre de carbono . Además, países como China e India están construyendo nuevas plantas nucleares , ¡y eso es bueno para el clima !

La energía nuclear actual tiene un problema de desechos , pero esto se debe sopesar con la alternativa: las emisiones de CO₂ de los combustibles fósiles. Sin embargo, las explosiones son raras y causan comparativamente pocas muertes, ¡por lo que la energía nuclear es, de hecho, una de las formas de energía más seguras disponibles !

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