1 - ccnnnivel2c

1- Explica la fisión y la fusión nuclear.
-Fisión: Es el proceso utilizado actualmente en las centrales nucleares.
Cuando un átomo pesado (como por ejemplo el Uranio o el Plutonio) se
divide o rompe en dos átomos más ligeros, la suma de las masas de
estos últimos átomos obtenidos, más la de los neutrones desprendidos
es menor que la masa del átomo original, y de acuerdo con la teoría de
Albert Einstein se desprende una cantidad de Energía que se puede
calcular mediante la expresión E = m C2
Para romper un átomo, se emplea un neutrón porque es neutro
eléctricamente y por tanto, al contrario que el protón o las partículas alfa,
no es repelido por el núcleo. El neutrón se lanza contra el átomo que se
quiere romper, por ejemplo, Uranio-235. Al chocar el neutrón, el átomo
de Uranio-235 se convierte en Uranio-236 durante un brevísimo espacio
de tiempo, como este último átomo es sumamente inestable, se divide
en dos átomos diferentes y más ligeros (por ejemplo Kriptón y Bario o
Xenon y Estroncio), desprendiendo 2 ó 3 neutrones (el número de
neutrones desprendidos depende de los átomos obtenidos, supongamos
como ejemplo 3 neutrones). Estos 3 neutrones, vuelven a chocar con
otros 3 átomos de Uranio-235, liberando en total 9 neutrones, energía y
dos átomos más ligeros, y así sucesivamente, generandose de esta
forma una reacción en cadena.
Como se puede comprobar, en cada reacción sucesiva, se rompen 3n
átomos, donde n indica 1ª, 2ª, 3ª,..., reacción.
Otra reacción nuclear de fisión que ocurre en muchos reactores nucleares
es:
+ n ® 14156Ba + 9236Kr + 3n + Energía
En las centrales nucleares el proceso se modera, evitando la reacción
en cadena, para generar energía de forma lenta, pues de lo contrario el
reactor se convertiría en una bomba atómica. El proceso básico es el
siguiente:
235 U
92
Como combustible se utilizan barras de Uranio enriquecido al 4% con
Uranio-235.
El Uranio natural es mayoritariamente U-238, el que es fisionable es el
U-235, que es un 0.71% del Uranio que se encuentra en la naturaleza,
de ahí que solo un pequeño porcentaje del Uranio se aproveche y se
requieran grandes cantidades de este para obtener una cantidad
significativa de U-235.
Las barras con el U-235 se introducen en el reactor, y comienza un
proceso de fisión. En el proceso, se desprende energía en forma de
calor. Este calor, calienta unas tuberías de agua, y esta se convierte en
vapor, que pasa por unas turbinas, haciéndolas girar. Estas a su vez,
hacen girar un generador eléctrico, produciendo así electricidad.
Lógicamente, no se aprovecha toda la energía obtenida en la fisión,
parte de ella se pierde en calor, resistencia de los conductores,
vaporización de agua, etc.
Los neutrones son controlados para que no explote el reactor mediante
unas barras de control (generalmente, de Carburo de Boro), que al
introducirse, absorben neutrones, y disminuye el número de fisiones, con
lo cual, dependiendo de cuántas barras de control se introduzcan, se
generará más o menos energía. Normalmente, se introducen las barras
de tal forma, que solo se produzca un neutrón por reacción de fisión,
controlando de esta forma el proceso de fisión. Si todas las barras de
control son introducidas, se absorben todos los neutrones, con lo cual se
pararía el reactor.
El reactor se refrigera, para que no se caliente demasiado, y funda las
protecciones, incluso cuando este esté parado, ya que la radiación hace
que el reactor permanezca caliente.
En el siguiente esquema, se muestra cómo trabaja una central nuclear,
según lo explicado anteriormente:
A continuación el plano de una central nuclear, que verifica el esquema
anterior.
-Fusión: La fusión nuclear, está actualmente en líneas de investigación, debido
a que todavía hoy no es un proceso viable, ya que se invierte más energía en
el proceso para que se produzca la fusión, que la energía obtenida mediante
este método.
La fusión, es un proceso natural en las estrellas, produciéndose reacciones
nucleares por fusión debido a su elevadísima temperatura interior.
Las estrellas están compuestas principalmente por Hidrógeno y Helio. El
hidrógeno, en condiciones normales de temperatura, se repele entre sí cuando
intentas unirlo (fusionarlo) a otro átomo de hidrógeno, debido a su repulsión
electrostática. Para vencer esta repulsión electrostática, el átomo de hidrógeno
debe chocar violentamente contra otro átomo de hidrógeno, fusionándose, y
dando lugar a Helio, que no es fusionable. La diferencia de masa entre
productos y reactivos es mayor que en la fisión, liberándose así una gran
cantidad de energía (muchísimo mayor que en la fisión). Estos choques
violentos, se consiguen con una elevada temperatura, que hace aumentar la
velocidad de los átomos.
La primera reacción de fusión artificial, tuvo origen en la investigación militar,
fue una bomba termonuclear (o también llamada bomba-H o de Hidrógeno),
para obtener la temperatura adecuada que inicia el proceso de fusión (unos 20
millones de grados centígrados) se utilizó una bomba atómica.
Ejemplos característicos de reacciones de fusión son los siguientes:
2 D + 2 D 3 T + 1 H + 4.03 MeV
1
1 ® 1
1
2 D + 2 D
3
1
1 ® 2 He + n + 3.27 MeV
2 D + 3 T 4 He + n + 17.6 MeV
1
1 ® 2
2- Centrales nucleares en España situación actual:
Actualmente, España cuenta con nueve reactores nucleares, distribuidos en
siete centrales nucleares españolas:
La Central Nuclear de Santa María de Garoña consta de un reactor de agua
ligera en ebullición (BWR), de 1381 MW de potencia térmica y 460 MW de
potencia eléctrica. El suministrador del Sistema Nuclear de Suministro de
Vapor es General Electric Co.
Se halla situada en el Valle de Tobalina (Burgos) a orillas del río Ebro.
Pertenece a la Primera Generación de Centrales Nucleares. Construida entre
1966 y 1970, entró en explotación comercial en Mayo de 1971.
El reactor BWR es de ciclo sencillo y circulación forzada produciendo vapor,
que alimenta directamente la turbina.
El refrigerante, agua ligera, entra por la parte inferior de la vasija ascendiendo y
pasando a vapor. El combustible es dióxido de uranio ligeramente enriquecido.
El sistema de control consta de barras que contienen carburo de boro,
accionadas hidráulicamente. Éstas penetran en el núcleo por su parte inferior.
La central consta de la contención primaria (pozo seco y cámara de relajación
de presión), y contención secundaria (edificio del reactor).
La refrigeración externa es abierta al río Ebro.
La Central Nuclear de Trillo I consta de un reactor de agua ligera a presión
(PWR) de 3010 MW de potencia térmica y 1066 de potencia eléctrica.
Se halla situada en el término municipal de Trillo (Guadalajara) a orillas del río
Tajo.
La Central de Trillo I pertenece a la Tercera Generación de Centrales
Nucleares Españolas.
El combustible es de óxido de uranio enriquecido. El reactor incluye 177
elementos combustibles, cada uno de los cuales tiene dispuestas las varillas en
una matriz de 16x16.
El reactor está controlado por 52 haces de barras de control construidas en una
aleación de Plata-Indio-Cadmio. Su accionamiento es electromagnético.
Penetran en el reactor por su parte superior.
La refrigeración del reactor se realiza por un circuito primario de agua con tres
lazos. El reactor, circuito primario y generadores de vapor están albergados en
una esfera de acero, contenida en un edificio cilíndrico de hormigón rematado
por un semiesfera.
La central se refrigera en circuito cerrado con agua; tiene dos torres de
refrigeración independientes.
La Central Nuclear de José Cabrera consta de un reactor de agua ligera a
presión (PWR) de 510 MW de potencia térmica y 160 MW de potencia
eléctrica.
Se halla situada en el término municipal de Almonacid de Zorita (Guadalajara)
junto al río Tajo.
Esta central es cronológicamente la primera española, es decir, pertenece a la
Primera Generación.
El Sistema de Refrigeración del Reactor es un circuito cerrado que comprende
la vasija del reactor, una bomba que hace circular el refrigerante del reactor y
un generador de vapor. Conectado al circuito hay un presionador con
calentadores eléctricos.
El reactor está alimentado con óxido de uranio de bajo enriquecimiento,
envainado en tubos soldados de zircaloy, moderado y refrigerado con agua
ligera a presión y regulado con una combinación de barras de control que se
introducen por su propio peso.
La refrigeración es abierta al río Tajo.
El complejo nuclear de Ascó, perteneciente al grupo de centrales de
Segunda Generación en España, está integrado por dos unidades, cada una
con un reactor del tipo PWR con una potencia eléctrica de 930 MW. Se
encuentra ubicado en el término municipal de Ascó, en Tarragona, a orillas del
río Ebro.
Los reactores de los dos grupos de ASCO utilizan como moderador y
refrigerante agua ligera a presión.
El combustible es dióxido de uranio enriquecido en U-235. El número de
elementos combustibles en el núcleo es de 157, cada uno de los cuales lleva
264 varillas combustibles en matriz 17x17.
El reactor se refrigera por un circuito primario de tres lazos que llevan el calor
extraído del reactor a los generadores de vapor. El reactor, el circuito primario y
los generadores de vapor se albergan en el edificio de contención. Este edificio
tiene forma cilíndrica rematado en un casquete esférico. Es de hormigón
revestido de acero interiormente.
La refrigeración de los dos grupos se realiza con agua del Ebro mediante un
circuito de lazo abierto con torres de refrigeración.
La Central Nuclear de Vandellós II es del tipo de agua ligera a presión
(PWR).
La central, de diseño Westinghouse, entró en explotación comercial en marzo
de 1988. Es de las pertenecientes a la Tercera Generación.
Las compañías propietarias y titulares de la central son: ENDESA (72%) e
IBERDROLA (28%). La potencia térmica autorizada es de 2775 MW y la
eléctrica bruta de 992 MW.
El combustible es dióxido de uranio enriquecido en U-235. El número de
elementos es 157, cada uno de los cuales lleva 264 barras combustibles en
matriz 17x17.
La Central Nuclear de Cofrentes consta de un reactor tipo BWR, de 2952 MW
de potencia térmica y 994 MW de potencia eléctrica. El suministrador del
Sistema Nuclear de Suministro de Vapor es General Electric Co.
Se halla situada, en la margen derecha del río Júcar.
Esta central forma parte de la Segunda Generación del parque nuclear
español; entró en explotación comercial en noviembre de 1984. La unidad es
propiedad de Iberdrola.
El combustible para el núcleo del reactor está constituido por 624 elementos
combustibles, cada uno integrado por 62 varillas de combustible y 2 de agua
dispuestas en matrices de 8x8 con pastillas de dióxido de uranio ligeramente
enriquecido.
El control global del núcleo se consigue mediante barras de control móviles de
entrada por el fondo de la vasija. Las barras de control son de forma cruciforme
y están disbribuidas por toda la red de los conjuntos de combustible.
La Central Nuclear de Almaraz, consta de dos unidades gemelas del tipo
agua ligera a presión (PWR), de 2696 MW de potencia térmica y 930 MW de
potencia eléctrica.
Se halla situada en el municipio de Almaraz (Cáceres). La Unidad I entró en
funcionamiento en mayo de 1981, significando el inicio de la explotación de la
Segunda Generación de centrales nucleares.
Cada Unidad está equipada con tres circuitos de refrigeración. Su diseño
mecánico, termohidráulico y nuclear es similar al de otras unidades de
Westinghouse.
El combustible es dióxido de uranio enriquecido en U-235. El número de
elementos es 157, cada uno de los cuales lleva 264 varillas de combustible en
matriz 17x17.
El recinto de contención de cada unidad es cilíndrico, de hormigón con cúpula
semiesférica y forro de acero.
La refrigeración externa es abierta al embalse de Arrocampo.
el Juzbado (Salamanca)
ENUSA, Industrias Avanzadas, S.A. dispone de la fábrica de elementos
combustibles de Juzbado para el desarrollo de su actividad en la primera
parte del ciclo de combustible nuclear. Esta fábrica, situada en la provincia de
Salamanca entró en funcionamiento en 1985, produciendo combustible
nuclear para reactores de agua ligera. Tiene una capacidad de producción
anual equivalente a 300 toneladas de uranio enriquecido.
Dispone de tres líneas para la fabricación de combustible de óxido de uranio
para centrales de agua a presión y de agua en ebullición, y una cuarta para
fabricación de barras de combustible con óxido de gadolinio.
Durante el año 2004, se fabricaron un total de 836 elementos combustibles,
de los que 522 son del tipo PWR y 314 del tipo BWR, con un récord histórico
de fabricación de 275,3 toneladas de uranio En total suministró 838
elementos combustibles (452 del tipo PWR y 386 del tipo BWR), equivalente
en su totalidad a 241,7 toneladas de uranio enriquecido, de las cuales el 45%
ha sido para el mercado nacional y el 55% para otros países europeos como
Suecia, Alemania, Bélgica, Finlandia y Francia.
El Cabril (Córdoba)
Este centro de almacenamiento de residuos de baja y media calidad de
Enresa, se localiza en el término municipal de Hornachuelos, en la Sierra de
Albarrana, al norte de la provincia de Córdoba.
El diseño y construcción de las instalaciones, en los que se han utilizado las
tecnologías más avanzadas, a primado su integración con el entorno natural.
Los residuos nucleares de baja y media actividad, previamente a su
almacenamiento en El Cabril, se almacenan temporalmente en las piscinas
de las propias centrales nucleares.
Durante el año 2004 se produjeron un total de 600,38 metros cúbicos de
residuos sólidos y 303,48 metros cúbicos fueron retirados por Enresa, de los
cuales El Cabril recibió 412 metros cúbicos de residuos radiactivos de baja y
media actividad, alrededor de un 70% menos de lo recibido en los años
precedentes. Esta disminución se debe, entre otras razones, a la puesta en
marcha de la Ley de Fiscalidad Andaluza, la menor llegada de residuos de
intervenciones especiales, así como a los planes de reducción de volumen
puestos en marcha entre Enresa y los productores. Estos residuos llegaron
en 111 transportes, 76 de los cuales procedieron de instalaciones nucleares,
28 de instalaciones radiactivas (hospitales, laboratorios y centros de
investigación) y 7 de intervenciones especiales.
Desde el inicio de sus actividades en enero de 1986 hasta el 31 de diciembre
de 2004, la instalación ha almacenado un total 24.985 metros cúbicos de
residuos, con lo que se encuentra al 50% de su capacidad.
El Cabril tienen capacidad para cubrir las necesidades de almacenamiento
de residuos de baja y media actividad de España hasta la segunda década
del siglo XX
3-Moratoria nuclear en España:
Se denomina moratoria nuclear a la suspensión temporal del desarrollo de
políticas de construcción y puesta en marcha de centrales energéticas de fisión
atómica (centrales nucleares).
En la décadas de los 70 y 80 del siglo XX, a raíz de algunos accidentes en
diversas centrales de Estados Unidos y otros países, un sector de la
comunidad científica y el incipiente movimiento ecologista comenzaron a
defender que las actividades que implicaban la fisión atómica suponían un
riesgo para la población y el medio ambiente en general, por los riesgos de
fugas radioactivas o la compleja gestión de los residuos.
Esto llevó a varios gobiernos a plantearse la detención, y a veces la
finalización, de los programas nucleares en curso. A la parada temporal de los
programas se le denominó en España moratoria nuclear, ya que no implicaba
el cierre de instalaciones activas, sino únicamente la paralización sine die de
nuevas construcciones.
Debido a esta moratoria, en España la factura eléctrica incluye un canon o
sobrecargo para las grandes compañías eléctricas en compensación por los
enormes gastos que realizaron para empezar a construir centrales nucleares
que luego no se terminaron de construir al rescindir el Estado los permisos de
manera unilateral.
4- Problemática de residuos nucleares:
El Cabril : cementerio nuclear
El único cementerio nuclear español, acondicionado para materiales de baja y media
actividad (con una vida máxima de 300 años) esta situado en el término municipal de
Hornachuelos, a 80 kilómetros de Córdoba en línea recta, en pleno corazón de Sierra
Morena, El Cabril almacenaba a comienzos de este año 16.279 metros cúbicos de
basura (el 28% de su capacidad). Alrededor de las instalaciones, que ocupan 15
hectáreas de monte habitadas por ciervos, buitres y conejos, funcionan 36 puntos de
control del aire, el agua y la vegetación. Enresa (Empresa Nacional de Residuos
Radiactivos) asegura que no se emite nada al exterior y que no existe más radiactividad
que la natural -el origen del complejo está en una mina de uranio ya agotada-. El Cabril
se compone de oficinas, laboratorios, instalaciones para recibir y acondicionar los
residuos, una incineradora, celdas de almacenamiento, una piscina de agua y un
depósito ciego para potenciales filtraciones
5- Armas nucleares:
Hay dos tipos básicos de armas nucleares. El primeros son las armas que
producen su poder explosivo a través fisión nuclear reacciones solamente.
Éstos se conocen familiar como bombas atómicas, Uno-bombas, o bombas
de la fisión. En armas de la fisión, una masa de fisible material (uranio
enriquecido o plutonio) está montado en a masa supercrítica- la cantidad de
material necesitó comenzar exponencial creciendo reacción en cadena nucleartirando a una sola pieza del material sub-critical en otro (el método del “arma”),
o comprimiendo una esfera sub-critical de usar material explosivos químicos a
muchas veces su densidad original (el método de la “implosión”). El último
acercamiento se considera más sofisticado que el anterior, y solamente el
último acercamiento puede ser utilizado si el plutonio es el material fisible.
Un desafío importante en todos los diseños del arma nuclear es asegurarse de
que una fracción significativa del combustible está consumida antes de que la
arma se destruya. La cantidad de energía lanzada por las bombas de la fisión
puede extenderse entre el equivalente de menos que una tonelada de TNT
hacia arriba a alrededor 500.000 toneladas (500 kilotons) de TNT.
El segundo tipo básico de arma nuclear produce una cantidad grande de su
energía a través fusión nuclear las reacciones, y pueden estar sobre mil veces
más de gran alcance que bombas de la fisión mientras que las reacciones de la
fusión lanzan mucho más energía por la unidad de la masa que reacciones de
la fisión. Se conocen éstos como bombas de hidrógeno, H-bombas, bombas
termonucleares, o bombas de la fusión. Solamente seis paísesEstados
Unidos, Rusia, Reino Unido, República Popular de China, Francia y La Indiahan detonado bombas de hidrógeno.
Las bombas de hidrógeno trabajan usando la energía de una bomba de la
fisión para comprimir y calentar el combustible de la fusión. En Diseño de la
Caja-Ulam, que explica todas las bombas de hidrógeno de la producción del
multi-megaton, esto es lograda poniendo una bomba de la fisión y un
combustible de la fusión (tritio, deuterio, o deuteride del litio) en proximidad
dentro de un envase especial, de radiación-reflejo. Cuando se detona la bomba
de la fisión, gamma y Radiografías emitido a la velocidad de la luz primero
comprima el combustible de la fusión, entonces lo calientan a las temperaturas
termonucleares. La reacción de la fusión que sobreviene crea números
enormes de de alta velocidad neutrones, que entonces puede inducir la fisión
en los materiales que no son normalmente propensos él, por ejemplo uranio
agotado. Cada uno de estos componentes se sabe como una “etapa,” con la
bomba de la fisión como de la fusión la cápsula “primaria” y como el
“secundario.” En bombas de hidrógeno grandes, sobre la mitad de la
producción, y mucha de resultar polvillo radiactivo nuclear, viene del fissioning
final del uranio agotado. Encadenando juntas etapas numerosas con el
aumento de cantidades de combustible de la fusión, las armas termonucleares
se pueden hacer a una producción casi arbitraria; el más grande detonado
siempre ( Tsar Bomba de URSS) lanzado un equivalente en energía sobre a 50
millones de toneladas (megatons) de TNT. La mayoría de las bombas de
hidrógeno son considerablemente más pequeñas que esto, aunque, debido a
los apremios en la guarnición ellos en los requisitos del espacio y del peso de
las cabezas nucleares del misil.
Hay muchos otros tipos de armas nucleares también. Por ejemplo, a arma
alzada de la fisión es una bomba de la fisión que aumenta su producción
explosiva con una cantidad pequeña de reacciones de la fusión, pero no es una
bomba de hidrógeno. En la bomba alzada, los neutrones produjeron por las
reacciones de la fusión sirven sobre todo para aumentar la eficacia de la
bomba de la fisión. Algunas armas se diseñan para los propósitos especiales; a
bomba del neutrón es un arma nuclear de la cual rinde una explosión
relativamente pequeña pero una cantidad relativamente grande radiación; tal
dispositivo se podía utilizar teóricamente para causar muertes masivas
mientras que dejaba la infraestructura sobre todo intacta y crea una cantidad
mínima de polvillo radiactivo. La detonación de un arma nuclear es
acompañada por una ráfaga de radiación de neutrón. Rodear un arma nuclear
con los materiales convenientes (por ejemplo cobalto o oro) crea una arma
conocida como a bomba salada. Este dispositivo puede producir cantidades
excepcionalmente grandes de contaminación radiactiva. La mayoría de la
variedad adentro diseño del arma nuclear está en diversas producciones de las
armas nucleares para diversos tipos de propósitos, y en elementos la
manipulación del diseño de procurar hacer las armas extremadamente
pequeñas.

España El gobierno de Francisco Franco quería lanzar un programa de
armamento nuclear para dotar a España de bombas atómicas y "reforzar
su posición internacional y convertirse en una potencia armamentística."
Un informe del gabinete de inteligencia de Estados Unidos fue
desclasificado y está fechado en el 17 de mayo de 1974. La información
de la CIA asegura que "el gobierno de Franco tenía en proyecto y
desarrollo un extenso y ambicioso plan nuclear que merecía la atención
y vigilancia de los Estados Unidos". Entre los planes de Franco se
incluía la construcción de una central para enriquecimiento de uranio
"cuya construcción dependía de una combinación de circunstancias
incluyendo la política del gobierno que sucediese la muerte del dictador".
El informe secreto de la CIA afirmaba: "España es uno de los países de
Europa merecedores de atención por su posible proliferación de armas
nucleares en los próximos años. Tiene reservas propias de uranio de
moderado tamaño, un extenso programa de desarrollo nuclear, tres
reactores operativos, siete en construcción y otras diecisiete en
proyecto. También una planta piloto para enriquecimiento de uranio".
Añade el documento que España presidía una lista que incluía a Irán,
Egipto, Pakistán, Brasil y la República de Corea, países que necesitaban
"al menos una década para desarrollar su programa de armas
nucleares". "Algunos de ellos podría detonar un ingenio experimental
antes de ese tiempo quizás considerablemente antes adquiriendo
material u obteniendo ayuda extranjera", explica la CIA. Destaca,
además, que la dictadura franquista no había firmado el Tratado de No
Proliferación de Armas Nucleares, suscrito por 19 países. Los analistas
de la agencia estadounidense tenían sus dudas de que España
prosiguiera en su desarrollo nuclear. Hacían depender esta alternativa
de los problemas internacionales respecto a Gibraltar y Norte de África
(Ceuta y Melilla "y quizás un gobierno post Franco inseguro").
Bibliografía:
-www.web.educastur.princast.es
-www.inza.com
-www.es.wikipedia.org
-www.waster.ideal.es
-www.wordlingo.com
-www.es.wikipedia.org