Lo que deberías saber sobre las plantas nucleares.

Las centrales nucleares constituyen un tipo específico de instalaciones termoeléctricas. Aprovechan una fuente de calor para convertir en vapor a alta temperatura un líquido que circula por una red de conductos. El vapor acciona el grupo turbina alternador, generando energía eléctrica. La principal diferencia entre las centrales nucleares y centrales termoeléctricas clásicas es que, la fuente de calor se obtiene a partir de la fisión de núcleos de uranio.


La fisión nuclear.

Con el nombre de fisión se conoce la reacción mediante la cual ciertos núcleos del elemento químico pesado se fisión en dos fragmentos. Como consecuencia del impacto de un neutrón. El resultado es la liberación de gran cantidad de energía que se manifiesta en forma de calor.

Los neutrones emitidos en la reacción de fisión pueden provocar nuevas ficciones de otros núcleos. Siempre que se den determinadas condiciones. El proceso se conoce como reacción nuclear en cadena.

Los descubridores de la reacción nuclear de fisión fueron O. Hahn y F. Strassman, en el año 1938. Destacaron la presencia de elementos de pequeña masa en una muestra de uranio puro irradiada por neutrones.


Los reactores.

Son máquinas preparadas para iniciar, mantener y controlar una reacción en cadena de fisión nuclear. Son las calderas, de las centrales nucleares. El combustible que se consume las centrales nucleares es el uranio.

A diferencia de lo que ocurre en las instalaciones termoeléctricas convencionales, en las primeras no se produce reacción de combustión química alguna. El conjunto de núcleo del reactor está contenido en un recipiente de acero de varios metros de diámetro, cuya altura supera los 12 metros.

Las paredes de la denominada vasija del reactor, alcanzan un espesor de 25 a 30 cm. La vasija del reactor y el conjunto de conductores por donde circula el líquido refrigerante, se encuentran en el edificio de contención. Este se encuentra provisto de espesos muros preparado para resistir hipotético movimientos sísmicos.


Componentes de una central nuclear.

El combustible de la central nuclear que se encuentra en el núcleo del reactor, está formado por una mezcla de isótopos fisionables e isótopos fértiles. Dicho combustible ha de ser un elemento fisionable que se mantenga estable el mayor tiempo posible, para que pueda ser manipulado.

El uranio-233, el uranio-235 y el plutonio-239 son los tres isótopos que cumplen esta condición. Únicamente el uranio-235 se encuentra en la naturaleza los otros dos se obtienen de manera artificial.

El moderador es otro de los elementos básicos de la central nuclear. Se trata de un mecanismo que controla la velocidad con que los neutrones impactan un nuevo núcleo de uranio. La presencia de determinadas sustancias como el agua pesada, el berilio, el grafito o el agua ligera aseguran este proceso. El berilio es el menos empleado, debido a su elevada toxicidad.

El componente fundamental son las barras de control, que se encuentran en el núcleo del reactor. Las barras de control permiten regular el nivel de potencia de aquel. La potencia del reactor depende del calor generado en su núcleo que se encuentra en relación con el número de neutrones que se ponen en acción durante la reacción de fisión en cadena.


Funcionamiento de una central nuclear.

Una vez que se ha realizado la carga de combustible en el reactor, se inicia la reacción de fisión en cadena mediante un zootropo generador de neutrones. Esto permite la entrada de la actividad de los átomos de uranio contenidos en el combustible. El moderador proporciona los neutrones el nivel de energía cinética que garantiza la continuidad de la reacción en cadena.

La barra de control se introducen en el núcleo del tractor en mayor o menor medida, para saber más o menos neutrones y mantener el grado de potencia adecuado.

Las continuas reacciones de fisión que se verifica en el núcleo determina en grandes cantidades de energía en forma de calor. Esta energía calorífica eleva la temperatura del fluido refrigerante que circula por la red de conductores.

En los reactores de agua a presión, el fluido circula de manera continua por un circuito primario, cerrado. Este conduce el refrigerante hasta el generador de vapor. El fluido a elevada temperatura convierte en vapor el agua que circula por un circuito secundario, también cerrado. El agua del primer circuito nunca entra en contacto con la del segundo.

El vapor de agua del circuito secundario es enviado al grupo o grupos de turbina alternador. En los reactores de agua en ebullición sólo existe un circuito, el propio refrigerante se convierte en vapor por efecto del calor y es enviado al grupo turbina alternador.

Tras accionar el fluido se refrigera y se condensa de nuevo para volver al núcleo y reiniciar el proceso.

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