Energía nuclear

Combustibles. Fuentes de energía. Energía mundial. Energía nuclear en España. Centrales nucleares. Residuos nucleares. Radioactividad en la agricultura y medicina. Aplicaciones nucleares

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'Energía nuclear'
Índice 'Energía nuclear'

  • 1. ¿Qué es la energía nuclear? (Pág. 3)

  • 2. Centrales nucleares. (Pág. 3)

  • 3. Residuos nucleares. (Pág. 4)

    • 3.1. Almacenamiento de residuos nucleares. (Pág. 4)

  • 4. Riesgo de las centrales nucleares. (Pág. 5)

  • 5. Aplicaciones de la energía nuclear. (Pág. 6)

    • Aplicaciones de la radioactividad en la agricultura y la medicina. (Pág. 6)

  • 6. La energía nuclear en España. (Pág. 7)

  • 7. La energía mundial. (Pág. 8)

  • 8. Conclusión. (Pág. 9)

  • 9. Bibliografía. (Pág. 10)

  • ¿Qué es la energía nuclear?

  • La energía nuclear es aquella que resulta del aprovechamiento de la capacidad que tienen algunos isótopos de ciertos elementos químicos para experimentar reacciones nucleares y emitir energía en la transformación. Una reacción nuclear consiste en la modificación de la composición del núcleo atómico de un elemento, que muta y pasa a ser otro elemento como consecuencia del proceso. Este proceso se da espontáneamente entre algunos elementos y en ocasiones puede provocarse mediante diferentes técnicas.

  • Centrales nucleares

  • Una central nuclear es una instalación industrial empleada para la generación de energía eléctrica a partir de energía nuclear, que se caracteriza por el empleo de materiales fisionables que mediante reacciones nucleares proporcionan calor. Este calor es empleado por un ciclo termodinámico convencional para mover un alternador y producir energía eléctrica.

    Las centrales nucleares constan de uno o varios reactores, que son contenedores (llamados habitualmente vasijas) en cuyo interior se albergan varillas u otras configuraciones geométricas de minerales con algún elemento fisionable (es decir, que puede fisionarse) o fértil (que puede convertirse en fósil por reacciones nucleares), usualmente uranio, y en algunos combustibles también plutonio, generado a partir de la activación del uranio. En el proceso de fisión radiactiva, se establece una reacción que es sostenida y moderada mediante el empleo de elementos auxiliares dependientes del tipo de tecnología empleada.

    Las instalaciones nucleares son construcciones muy complejas por la variedad de tecnologías industriales empleadas y por la elevada seguridad con la que se les dota.

    La energía nuclear se caracteriza por producir, además de una gran cantidad de energía eléctrica, residuos nucleares que hay que albergar en depósitos aislados y controlados durante largo tiempo. A cambio, no produce contaminación atmosférica de gases derivados de la combustión que producen el efecto invernadero, ni precisan el empleo de combustibles fósiles para su operación. Sin embargo, las emisiones contaminantes indirectas derivadas de su propia construcción, de la fabricación del combustible y de la gestión posterior de los residuos radiactivos no son despreciables.

    Algunas centrales nucleares en España son:

    • Santa María de Garoña, situada en Garoña (Burgos)

    • Cofrentres, situada en Valencia

    • Trillo, situada en Guadalajara

    • Almaraz I, situada en Cáceres.

  • Residuos nucleares

  • Los residuos radiactivos son deshechos que contienen elementos químicos radiactivos que no tienen un propósito práctico. Es frecuentemente el subproducto de un proceso nuclear, como la fisión nuclear. El residuo también puede generarse durante el procesamiento de combustible para los reactores o armas nucleares o en las aplicaciones médicas como la radioterapia o la medicina nuclear.

    Se suelen clasificar por motivos de gestión en:

    • Residuos exentos: No poseen una radiactividad que pueda resultar peligrosa para la salud de las personas o el medio ambiente, en el presente o para las generaciones futuras. No general calor y pueden utilizarse como materiales convencionales.

    • Residuos de baja actividad: Poseen radiactividad gamma o beta en niveles mínimos. Deben almacenarse en almacenamientos superficiales. Tampoco general calor.

    • Residuos de media actividad: Poseen radiactividad gamma o beta con niveles superiores a los residuos de baja actividad. Generan una pequeña parte de calor y deben almacenarse en almacenamientos superficiales.

    • Residuos de alta actividad o alta vida media: Todos aquellos materiales emisores de radiactividad alfa y aquellos materiales emisores beta o gamma que superen los niveles impuestos por los límites de los residuos de media actividad. Estos residuos general una gran cantidad de calor. Deben almacenarse en almacenamientos geológicos profundos (AGP).

  • Almacenamiento de residuos nucleares

  • El último paso del ciclo del combustible nuclear, el almacenamiento de residuos, sigue siendo uno de los más polémicos. La cuestión principal no es tanto el peligro actual como el peligro para las generaciones futuras.

    Muchos residuos nucleares mantienen su radiactividad durante miles de años, más allá de la duración de cualquier institución humana. La tecnología para almacenar los residuos de forma que no planteen ningún riesgo inmediato es relativamente simple. La dificultad estriba por una parte en tener una confianza suficiente en que las generaciones futuras estén bien protegidas y por otra en la decisión política sobre la forma y el lugar para almacenar estos residuos. La mejor solución parece estar en un almacenamiento permanente, pero con posibilidad de recuperación, en formaciones geológicas a gran profundidad. En 1988, el gobierno de Estados Unidos eligió un lugar en el desierto de Nevada con una gruesa sección de rocas volcánicas porosas como el primer depósito subterráneo permanente de residuos nucleares del país.

    En España se producen al año 300 millones de toneladas de contaminantes atmosféricos, 20 millones de toneladas de residuos sólidos urbanos, 4 millones de toneladas de residuos peligrosos y 2.000 toneladas de residuos radiactivos, de los cuales, sólo 160 toneladas corresponden a combustible gastado.

    La sociedad industrializada se enfrenta con un problema difícil, al tener que diseñar, acometer y conseguir una gestión adecuada para todos los residuos que se producen.

    El panorama mundial de los residuos peligrosos de la industria convencional se presenta grave y preocupante, en unos países con más retraso que en otros, pero con el denominador común de grandes volúmenes y escaso control y el problema de la ubicación de los mismos.

    La preocupación por los residuos se inició en Europa con la Comisión de la Unión Europea, la Dirección General XI, la cual preparó y presentó al Consejo de Europa en 1989 un documento de estrategias de gestión para todos los residuos. A pesar de la importancia concedida por la Comisión a la política de residuos y las medidas adoptadas en los últimos veinte años, se ha podido constatar que el reciclaje y la reutilización continúan en un estado incipiente. Por ello, el Quinto Programa de Acción (1993-2000) ha querido fijar unos objetivos a largo plazo para cada uno de los ámbitos, entre los que se encuentra la gestión de los residuos, con el fin de instaurar el "desarrollo sostenible".

    La estrategia comunitaria se centra en un concepto de tratamiento global de los residuos, englobada en lo que se ha denominado "Jerarquía de Gestión". Esta comprende el menú de opciones que deberán adoptar quienes se ocupan de los residuos y que se ha centrado en cinco ejes principales: la prevención; la recuperación; la seguridad en los transportes; la optimización de la eliminación final y la acción correctora.

    El desarrollo tecnológico alcanzado en la gestión de los residuos radiactivos contribuye a la puesta a punto de prácticas aplicables a otros tipos de residuos, especialmente aquellos que necesitan un tratamiento a largo plazo.

  • Riesgo de las centrales nucleares.

  • El origen del riesgo en las centrales nucleares se encuentra en la presencia y posible escape de las radiaciones y productos radiactivos producidos en el núcleo del reactor. Por este motivo, la seguridad nuclear consiste en diseñar, construir y operar las centrales nucleares para obtener de forma segura la producción de energía eléctrica, sin que ello suponga un riesgo superior al tolerable para la población y para los trabajadores de la central. Dados los estrictos controles nacionales e internacionales en el diseño y operación de las centrales, los riesgos nucleares son extraordinariamente bajos, a pesar de los accidentes más relevantes, Three Mile Island (TMI) y Chernobil.

  • Aplicaciones de la energía nuclear.

  • En la actualidad la energía nuclear se utiliza sobre todo para la producción de energía eléctrica. Los costes son todavía elevados, pero se hallan en continua disminución gracias a los grandes procesos tecnológicos y a la construcción de centrales nucleares de mayores dimensiones. La reciente crisis petrolífera, como es natural, dará nuevo impulso a la búsqueda de métodos competitivos de utilización de la energía nuclear, ya empleada en la propulsión naval, donde las ventajas son evidentes gracias a la elevada velocidad de desplazamiento que con ella se obtiene.

    Los reactores nucleares son de enorme utilidad en zonas aisladas, como las tierras árticas y antárticas, de difícil acceso para la energía hidroeléctrica y térmica. Desmontados, se transportan fácilmente en barco o avión y, una vez en su destino se instalan de nuevo fácilmente.

    También podrían convertirse en fuente de energía para los trabajos submarinos (extracción de sustancias alimenticias o minerales de yacimientos marinos).

    Es prometedor el empleo de la energía nuclear en la desalación del agua del mar mediante la destilación, utilizando el calor residual de los reactores nucleares. El agua salada, aspirada hacia el interior de una serie de tubos, se evapora con el calor y en el fondo se deposita la salmuera. El vapor ya desprovisto de las sales, se condensa posteriormente dentro de los tubos refrigerantes.

    Existen, así mismo, proyectos para lanzar al espacio cohetes de propulsión nuclear, más pesados que los de combustibles químicos y concebidos para viajes cada vez más largos.

    5.1. Aplicaciones de la radioactividad en la agricultura y la medicina.

    En el campo médico se suelen utilizar las irradiaciones con sustancias radiactivas para destruir tejidos malignos, como los productores de cáncer.

    La acción del radio se debe a los rayos que éste emite en grandes cantidades en el curso de sus sucesivas desintegraciones. Su empleo es muy arriesgado, ya que en los tejidos pueden fijarse pequeñísimas cantidades que podrían producir lesiones irreparables. Por ello, se prefiere el empleo de su primer descendiente, el radón, cuya vida media es sólo de pocos días y su acción contaminante mucho menor que la del radio. En los últimos tiempos se tiende a sustituir el radio por isótopos radiactivos, ya que la actividad de éstos cesa pronto y disminuye, por lo tanto el peligro de lesión.

    Los radioisótopos se utilizan en diagnósticos y en terapia. El mercurio 197, por ejemplo, es un isótopo del mercurio y es radiactivo. Tiene mucha utilidad para radiografiar el cerebro, donde se concentra. El radiólogo, analizando las placas obtenidas desde distintos ángulos, proporciona al cirujano la localización exacta de los tumores cerebrales. El radioisótopo del hierro 59, se utiliza para estudiar la formación de la sangre. Se inyecta en la médula ósea, donde se forman las nuevas células de la sangre, cuyo curso puede seguirse mediante las radiaciones que emite este radioisótopo.

    En la agricultura, destacamos 3 campos a tratar:

    - Control de plagas: Se sabe que algunos insectos pueden ser muy perjudiciales tanto para la calidad y productividad de cierto tipo de cosechas, como para la salud humana. En muchas regiones del planeta aún se les combate con la ayuda de gran variedad de productos químicos, muchos de ellos cuestionados o prohibidos por los efectos nocivos que producen en el organismo humano. Sin embargo, con la tecnología nuclear es posible aplicar la llamada "Técnica de los Insectos Estériles (TIE)", que consiste en suministrar altas emisiones de radiación a un cierto grupo de insectos machos mantenidos en laboratorio. Luego los machos estériles se dejan en libertad para facilitar su apareamiento con los insectos hembra. No se produce, por ende, la necesaria descendencia.

    De este modo, luego de sucesivas y rigurosas repeticiones del proceso, es posible controlar y disminuir su población en una determinada región geográfica. En Chile, se ha aplicado con éxito la técnica “TIE” para el control de la mosca de la fruta, lo que ha permitido la expansión de sus exportaciones agrícolas.

    - Mutaciones: La irradiación aplicada a semillas, después de importantes y rigurosos estudios, permite cambiar la información genética de ciertas variedades de plantas y vegetales de consumo humano. El objetivo de la técnica, es la obtención de nuevas variedades de especies con características particulares que permitan el aumento de su resistencia y productividad.

    - Conservación de alimentos: En el mundo mueren cada año miles de personas como producto del hambre, por lo tanto, cada vez existe mayor preocupación por procurar un adecuado almacenamiento y manutención de los alimentos. Las radiaciones son utilizadas en muchos países para aumentar el período de conservación de muchos alimentos. Es importante señalar, que la técnica de irradiación no genera efectos secundarios en la salud humana, siendo capaz de reducir en forma considerable el número de organismos y microorganismos presentes en variados alimentos de consumo masivo.

  • La energía nuclear en España

  • El desarrollo de la tecnología nuclear en España a partir de 1917 tiene tres fases: la primera, de toma de contacto; la segunda, de introducción a las aplicaciones de generación eléctrica, representada por la construcción de las tres primeras centrales nucleares del programa (Zorita, Garariona y Valdellós I); y la tercera relativa al desarrollo de una industria nuclear moderna.

    Los resultados obtenidos en el terreno industrial han sido tan favorables, que se puede decir que no tienen precedente en ninguna otra actividad económica en la historia de España. Sin embargo el rápido desarrollo ha sufrido la paralización de varios proyectos nucleares en los últimos años, consecuencia de un descenso importante en las previsiones del crecimiento de la demanda eléctrica.

    Por otro lado, la progresiva mentalización en temas relativos al riesgo y a la agresión al medio ambiente ha traído como consecuencia que una parte de la opinión pública adopte posiciones en contra de los usos pacíficos de la energía nuclear. Estas circunstancias, igual en España que en otros países, ha dado lugar a una desmotivación política a la hora de establecer objetivos nucleares.

    En 1982 se estableció la Moratoria Nuclear, ley por la cual se interrumpió la construcción de nuevas centrales nucleares e incluso algunas que se estaban construyendo se paralizaron. Aunque las centrales que estaban en explotación continuaron funcionando pero no cubrían la demanda de energía.

    En 1987 se podía predecir un próximo relanzamiento del programa nuclear por tres razones concretas:

    - 1.- En primer lugar los principales partidos políticos no presentaban una oposición clara a la energía nuclear.

    - 2.- En segundo lugar, según el Plan Energético Nacional se predecía un crecimiento manda eléctrica de un 3.5% anual, que no podría ser cubierto a partir de 1995 más que un carbón importado o energía nuclear, y se precisaría para ello la instalación de una central nueva cada año.

    - 3.- Y, en último lugar, de no renunciarse totalmente a la opción nuclear seria preciso planificar y contrastar en breve nuevas unidades, que entrarían en operación en 1997. Actualmente, sin embargo se ha recurrido a otras fuentes para satisfacer la demanda de energía, como el carbón importado y el gas natural.

  • La energía nuclear mundial

  • Si observamos la tendencia de los países más avanzados, sólo dos países económicamente punteros (Japón y Francia) siguen apostando por esta fuente de energía. Por el contrario 6 países de la UE no la usan. Entre estos están Dinamarca que además de poseer la renta per. cápita más alta de la Comunidad produce la energía más barata, e Italia que consume 1,5 veces la energía de nuestro país y que cerró sus centrales en 1987 tras un referéndum nuclear. No son casos únicos, Austria y Noruega tampoco tienen nucleares e igual ocurre con países similares al nuestro como Australia y Nueva Zelanda.

    Los restantes países avanzados oscilan entre programas de cierre acelerado de sus instalaciones como es el caso de Suecia, o por concluir los proyectos muy avanzados y esperar a que las centrales acaben su proceso, pero sin iniciar nuevas plantas (España).

    La mayor incertidumbre se da en países donde existe una fuente de energía nuclear. De alto valor simbólico son los casos de EE.UU. y el Reino Unido; en el primero

    no se solicita la contratación de ninguna planta nuclear desde 1979 y el número de proyectos abandonados (110) igual al de las que funcionan.

    En el segundo caso, Reino Unido, la privatización del sector eléctrico hizo concebir esperanzas a los “pronucleares”, pero que se vieron frustradas rápidamente cuando los nuevos propietarios se negaron a hacerse cargo de las centrales nucleares existentes e hicieron público su deseo de no construir ninguna nueva.

    Capacidad nuclear en el mundo

    Países

    MW (Millones de Watios)

    1996

    2001

    2006

    Alemania

    21.030

    21.279

    20.639

    Bélgica

    5.707

    5.767

    5.767

    Brasil

    626

    1.855

    3.494

    Canadá

    14.862

    10.253

    14.014

    China

    2.080

    2.080

    6.970

    Corea del Sur

    9.020

    12.893

    16.893

    Eslovenia

    1.632

    2.472

    2.064

    España

    7.183

    7.587

    7.614

    Estados Unidos

    100.132

    95.409

    94.637

    Finlandia

    2.310

    2.543

    2.568

    Francia

    58.573

    63.193

    62.960

    India

    1.418

    2.265

    2.575

    Japón

    41.160

    43.462

    47.513

    Otros

    14.259

    11.478

    12.836

    Reino Unido

    12.868

    12.398

    11.292

    Republica Checa

    1.670

    1.670

    3.494

    Rusia

    19.847

    20.797

    26.187

    Suecia

    10.042

    9.442

    8.842

    Suiza

    3.085

    3.200

    3.200

    Taiwán

    4.884

    4.884

    6.184

    Ucrania

    12.153

    11.226

    14.087

    Total

    344.541

    349.160

    374.420

  • Conclusión

  • En definitiva la energía nuclear es el futuro. Es un tipo de energía que da muchas ventajas en diferentes campos que nos atañen realmente y lo último que le falta es indagar y estudiar más sobre ella, para poder eliminar o transformar sus residuos. Produce más energía que las demás fuentes de energía alternativas (mareomotriz, solar, eólica, etc.) por lo tanto, es la más ventajosa para nosotros cuando tengamos que sustituir el petróleo y otras fuentes de energía agotables.

  • Bibliografía.

  • http://www.monografias.com/trabajos/enuclear/enuclear.shtml

    http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_nuclear

    http://www.geocities.com/paraisonuclear/

    http://nuclear.iespana.es/index1.htm

    http://www.mityc.es/Nuclear/Seccion/EnergiaNuclear/

    http://agrarias.tripod.com/tecnicas_nucleares.htm

    http://es.wikipedia.org/wiki/Residuo_radiactivo

    http://www.tecnun.es/Asignaturas/Ecologia/Hipertexto/13Residu/100Resid.htm

    http://www.nodo50.org/panc/Res.htm

    http://www.enerclub.es/frontEnerclubAction.do?action=viewCategory&id=1089&categoryName=Nuclear

    http://www.mflor.mx/materias/temas/eatomica/eatomica.htm

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