Centrales nucleares

El ser humano ha hecho uso desde hace bastante tiempo de la energía nuclear para obtener electricidad y para ello ha procedido a la construcción de centrales nucleares.
Las centrales nucleares son instalaciones que producen electricidad gracias a la utilización de reactores nucleares, que son dispositivos preparados para producir una reacción nuclear controlada. Una descontrolada sería la que ocurrió en Hiroshima, o sea una bomba atómica.
Para producir electricidad mediante reacciones nucleares, las centrales utilizan como materia prima los llamados materiales fisionables, que mediante sus reacciones proporcionan calor. Luego este calor es empleado por un ciclo termodinámico para mover un alternador y producir energía eléctrica. Este es el funcionamiento típico de una central nuclear.
Lo más común es que las centrales nucleares utilicen elementos químicos como el uranio o el plutonio para las reacciones nucleares necesarias.
Si bien en sí misma la energía nuclear no genera gases contaminantes a la atmósfera como ocurre en las centrales de carbón, sí generan residuos radiactivos los cuales son muy contaminantes y peligrosos, y requieren ser albergados en depósitos aislados y controlados.

Al utilizar como fuente de energía la procedente de un elemento fisionable, éste deberá permanecer estable el mayor tiempo posible para poder ser manipulado y sólo 3 elementos cumplen la condición el Uranio 233, Uranio 235 y el Plutonio.
Pero este material no podría ser utilizado si en las centrales nucleares no existieran los reactores nucleares. Dentro del núcleo del reactor es donde se encuentra el combustible y es donde se produce la fisión, siempre controlada, por lo que podíamos decir que es el alma indispensable de una central nuclear.

Centrales nucleares | Elementos de una Central Nuclear

Vandellòs II

Las centrales nucleares básicamente se dividen en tres partes fundamentales, el reactor nuclear, el edificio de turbinas y condensación y el edificio de manipulación.

• El Reactor Nuclear

El combustible para los reactores nucleares se introduce en una especie de tubos de aproximadamente 5 m de largo y 1 cm de diámetro, estos tubos están fabricados en acero inoxidable o bien de una aleación de circonio.
La fisión se inicia en el núcleo gracias a una rica fuente de neutrones que se encuentra inmersa en agua ligera, agua pesada o grafito. Este moderador que es como se llama a esta fuente de neutrones, reduce la velocidad de los neutrones, asegurando el impacto sobre otros núcleos, de manera controlada.
Las barras de control serán las encargadas de regular esta actividad que se produce dentro del núcleo. La forma de regularlo es introduciendo mas o menos unas barras móviles dentro del núcleo, estas barras regularán el número de fisiones que se tienen que producir y así dar mayor potencia o menor potencia al reactor, según la necesidad del momento.

Barras de control

Cuando se quiere parar la reacción en cadena, se introducirán las barras de control totalmente dentro del núcleo, provocando que la absorción de neutrones sea tan grande que la reacción en cadena se para. Si queremos que la reacción vuelva a aumentar, lo que se hará es ir extrayendo las barras de control del núcleo. Progresivamente la reacción comienza a aumentar, hasta alcanzar los niveles necesitados. Estas barras de control son normalmente aleaciones de boro, cadmio y hafmio.
Dentro de los reactores podemos encontrar dos tipos, los reactores lentos también llamados térmicos, siempre disponen de algún tipo de moderador. Los reactores rápidos no necesitan de moderador.
Por otro lado, el núcleo del reactor debe ser refrigerado continuamente, normalmente esto se realiza rodeando el núcleo con un elemento refrigerante, este líquido refrigerante se encarga de distribuir el calor producido en el núcleo del reactor y trasportarlo a unos equipos específicos para transformar esta energía en energía eléctrica.
Todos estos elementos se encuentran protegidos en grandes recipientes de contención formado por muros de espesor especial anti fugas radioactivas, en caso de accidente evitará el escape radioactivo al exterior. Son fácilmente reconocibles por su forma de cilindro con cúpula.

• Edificio de turbinas y condensación

El vapor de agua a una alta temperatura llega al edificio de turbinas y condensación, este vapor es capaz de mover los turbogeneradores que proceden de refrigerar el núcleo del reactor do de un intercambiador de temperatura.

• Edificio de manipulación

Se trata de un lugar de almacenamiento de combustible utilizado, este debe permanecer en este edificio hasta que sea trasladado a un centro especializado de reprocesamiento o bien a un depósito de residuos definitivo.