Todo sobre la energía nuclear.

Todo sobre la energía nuclear. [Megapost]

Bueno, para todos aquellos que tengan que hacer un trabajo para la escuela, para los curiosos o para los que estan al pedo, les traigo este megapost donde les voy a explicar todo acerca de la energía nuclear y también los mitos mas comunes que giran alrededor de esta.
desarrollo
¿Que es la energía nuclear?
Según la Wikipedia es lo siguiente:

La energía nuclear o energía atómica es la energía que se libera espontánea o artificialmente en las reacciones nucleares. Sin embargo, este término engloba otro significado, el aprovechamiento de dicha energía para otros fines, tales como la obtención de energía eléctrica, térmica y mecánica a partir de reacciones atómicas, y su aplicación, bien sea con fines pacíficos o bélicos. Así, es común referirse a la energía nuclear no solo como el resultado de una reacción sino como un concepto más amplio que incluye los conocimientos y técnicas que permiten la utilización de esta energía por parte del ser humano.

Ahora vamos a pasarlo al idioma criollo
Básicamente la energía nuclear es la obtenida a través de reacciones nucleares o atómicas y utilizada para generar energía electrica de forma térmica o mecánica o bien para fines bélicos que podrían ser las bombas nucleares o armas "sucias". También este termino (energia nuclear) se le da a muchas cosas.

mitos

La imágen que vemos arriba es la de un reactor Triga. La luz azul que ven es producto de la radiación de Cherenkov

uranio
¿Y que es una reacción nuclear?
Se le denomina así a una reacción en cadena producto de la fisión (división) de un átomo fisible (que puede romperse) a través de un neutrón. Esta reacción en cadena sólo se producirá si al menos uno de los neutrones emitidos en la fisión es apto para provocar una nueva fisión (de un átomo).

Se los pondre bien simple. Imáginense una manzana, bien? Es una manzana gorda y roja, pero que sucede si le lanzamos algo más pequeño pero que va con mucha potencia (energía) hacia su centro? Fácil, la manzana se rompe y se divide en partes más pequeñas. Podriamos decir que, hipoteticamente, una de esas partes producto de la colisión golpea otra manzana igual de gorda y madura que estaba a su lado, y así el proceso de repite hasta que la energía finalmente se acaba o bien no quedan más manzanas para romper. Esto es una reacción en cadena, porque afecta a sucesivamente a lo que la rodea.

planta nuclear

Esquema de una reacción en cadena de una fisión nuclear.
1- Un átomo de Uranio-235 absorbe un neutrón, y se divide en 2 nuevos átomos (productos de fisión), dejando libres 3 nuevos neutrones y cierta energía de enlace.
2- Uno de los neutrones es absorbido por un átomo de Uranio-238, y no continua la reacción. Otro neutrón es simplemente perdido y no continua la reacción. Sin embargo, un neutrón entra en colisión con un átomo de U-235, que se divide y libera 2 neutrones y energía de enlace.
3- Estos 2 neutrones colisionan con 2 átomos de U-235, que se dividen y sueltan de 1 a 3 neutrones, que continúan con la reacción.

energia nuclear
¿Y como es que obtenes electricidad a partir de esto?
Y depende. Hay muchas formas. La más utilizada extensamente y la que todos conocemos es a través de la fisión nuclear, se caracteriza por el empleo de combustible nuclear compuesto básicamente de material fisionable que mediante reacciones nucleares proporciona calor que a su vez es empleado a través de un ciclo termodinámico convencional para producir el movimiento de alternadores que transforman el trabajo mecánico en energía eléctrica.

Vamos a poner un caso hipotetico. Quiero que se imaginen una botella. Dentro de esta botella ocurren las reacciones en cadena de las que ya hablamos antes. Estas reacciones en cadena generan mucho calor, tanto calor que el agua al entrar en contacto se evapora. Bueno, alrededor de esta botella pusimos un circuito de agua que al pasar se calienta tanto que se hace vapor, este vapor lo utilizamos para mover unas turbinas. Y wala, q obtenemos? Electricidad!
Claro que en la vida real no se utilizan botellas , si no vasijas especialmente diseñadas para soportar tales temperaturas, y alrededor de esta vasija hay una pared gigante que detiene y absorbe la radiación para que nadie enferme y no escape al exterior.

plutonio

Central nuclear con un reactor de agua a presión. (RAP, PWR en ingles)
1- Edificio de contención.
2- Torre de refrigeración.
3- Reactor.
4- Barras de control.
5- Acumulador de presión.
6- Generador de vapor.
7- Combustible nuclear.
8- Turbina.
9- Generador eléctrico.
10- Transformador.
11- Condensador.
12- Vapor.
13- Líquido saturado.
14- Aire ambiente.
15- Aire húmedo.
16- Río.
17- Circuito de refrigeración.
18- Circuito primario.
19- Circuito secundario.
20- Emisión de aire húmedo (con vapor de agua).
21- Bomba de vapor de agua.

agua pesada
¿Y si la reacción se sale de control?
No hay que preocuparse por ello, obviamente, en situaciones normales. Para evitar una reacción en cadena que pueda derretir la vasija y todo el reactor entero y provocar fugas radiactivas al exterior, existen las barras de control, que generalmente estan hechas de gráfito. Este material tiene la capacidad de absorber los neutrones (o pedazos de manzana pequeños ) para controlar eficazmente la cantidad de reacciones que ocurren y así hasta sofocarla si es necesario.
central nuclear
Ok ok... pero no me quedo muy en claro como es que se obtiene tanta energia de una manzana si la partis al medio... ?
Bueno, acá ya entramos en temas nerds pero no hay drama. Te lo voy a explicar fácil:
Imáginate que tenemos muchas clases de manzanas. Las hay verdes, las hay rojas, las hay grandes y las hay pequeñas. Bueno, precisamente nos vamos a enfocar en la manza gorda y roja de la que hablabamos antes. (es una analogía al 235u o Uranio-235)
Tiene una peculiaridad que la hace la candidata ideal para obtener energía de ella, y esto ocurre porque es fisionable. Y más aún, es una manzana que su nucleo (centro) es pesado, por ende la relación N=Z (igual número de protones que de neutrones) no se cumple. Entonces, si la dividimos (fisionamos) en elementos más ligeros obtenemos elementos con exceso de neutrones, lo que los hace inestables o radiactivos. Los elementos radiactivos generan calor, ¿Cómo? Para hacerlo más sencillo de comprender les voy a pedir que se imaginen dos palitos. Quiero que los agarren mentalmente y los froten entre si muy rápidamente. No hay que ser un Albert Einstein para comprender que sucede después de un ratito... generan calor a través de la fricción. Y eso a nivel elemental sucede a escala átomica, estan en un movimiento tan rápido y se friccionan unos contra otros que generan, precisamente calor.
sustentabilidad
¿Pero que es la radiactividad?
La radiactividad o radioactividad es un fenómeno físico por el cual algunos cuerpos o elementos químicos, llamados radiactivos, emiten radiaciones.
Las radiaciones pueden ser de muchos tipos, algunos tienen la propiedad de impresionar placas fotográficas, ionizar gases, producir fluorescencia, atravesar cuerpos opacos a la luz ordinaria, entre otros.Debido a esa capacidad, se les suele denominar radiaciones ionizantes (en contraste con las no ionizantes). Las radiaciones emitidas pueden ser electromagnéticas, en forma de rayos X o rayos gamma, o bien corpusculares, como pueden ser núcleos de helio, electrones o positrones, protones u otras. En resumen, es un fenómeno que ocurre en los núcleos de ciertos elementos, inestables, que son capaces de transformarse, o decaer, espontáneamente, en núcleos atómicos de otros elementos más estables.


reactor nuclear
Bueno, creo... creo que ya me quedo todo en claro.
Eso espero jaja, yo no soy ningun experto en esto, pero cualquier dudan que tengan me la pueden preguntar y yo voy a ir agregando esas preguntas y contestandolas para extender este post y darle más utilidad a todo aquel que la nesecite.

Mitos (yapa)
Les dejo una yapa de mitos acerca de los reactores nucleares
¿Es verdad que un reactor nuclear puede explotar como una bomba nuclear? Totalmente falso, es grave error pensar esto y es producto, claramente, de la desinformación. Para que haya una explosión nuclear como la que hubo en Nagasaki o Hiroshima o en otras pruebas, lo primero que se nesecita es una reacción en cadena descontrolada. Y esto, no sucede en una central ya que hay medidas que limitan esa reacción. En segundo lugar, en caso de que los mecanismos de seguridad fallen, prácticamente es imposible que se genere porque el combustible que se utiliza es uranio enriquesido al 4% (depende de la central). Para una bomba átomica se nesecita uranio al 95% de enriquesimiento.
¿El vapor que sale de las centrales contamina el aire? Otra vez un hecho falso, y otra vez producto de la desinformación. El vapor que sale es simplemente agua común y corriente. No esta contaminada con radiación. Y esto es debido a que ese agua pasa por un circuito aislado de la radiación. Si no porque que creén hay tanta vida en los lagos y rios, y en las tierras alrededor de la central? jeje