25ª Actividad. Energía nuclear
Los accidentes radiológicos pueden suceder en una central nuclear o fuera, es decir, en un establecimiento que lleva a cabo una actividad nuclear (hospitales, laboratorios de investigación...) o bien debido a la pérdida de una fuente radiactiva, o bien por diseminación involuntaria o voluntaria de sustancias radiactivas en el medio ambiente.
Para medir la gravedad de un acontecimiento, existe una escala internacional: escala INES.
Los sucesos en las instalaciones nucleares españolas clasificados por encima del nivel 0 han sido en total 27. Los más graves fueron el ocurrido en la Central nuclear de Vandellós el 19 de octubre de 1989 -catalogado con nivel 3 (sobre 7)- y tres años después el que ocurrió en la Central nuclear de Trillo el 31 de enero de 1992 -catalogado con nivel 2-. El resto han sido clasificados con nivel 1.
A nivel internacional los sucesos más graves han sido el accidente de Chernóbil (Unión Sovietica) en 1986 y el de Fukushima (Japón) en 2011; ambos con nivel 7 (el máximo).
Actualmente, la industria nuclear de fisión, presenta varios peligros. Estos peligros, podrían llegar a tener una gran repercusión en el medio ambiente y en los seres vivos si son liberados a la atmósfera, o vertidos sobre el medio ambiente, llegando incluso a producir la muerte, y condenar a las generaciones venideras con mutaciones.
Los peligros más importantes son la radiación y el constante riesgo de una posible explosión nuclear.
La radiactividad, es la propiedad en virtud de la cual algunos elementos que se encuentran en la naturaleza, se transforman, por emisión de partículas alfa, beta, gamma, en otros elementos nuevos. La radiactividad es, un fenómeno natural al que el hombre ha estado siempre expuesto, aunque también están las radiaciones artificiales.
Radiación natural:
Siempre ha existido, ya que procede de las materias existentes en todo el universo, y puede ser radiación visible, o invisible. Esta radiación, procede de las radiaciones cósmicas del espacio exterior, también proceden de los elementos naturales radiactivos que existen de forma natural en el aire, agua, alimentos, o el propio cuerpo humano.
Radiación artificial:
Provienen de fuentes creadas por el hombre. Los televisores o los aparatos utilizador para hacer radiografías médicas son las fuentes más comunes de las que recibimos radiación artificial. La generada en las centrales nucleares, pertenece a este grupo. La radiación artificial total recibida por el ser humano es del orden del 12% de todas las radiaciones recibidas.
Como es bien sabido, la radiación de los elementos trae serias consecuencias en los seres vivos, si sobrepasan los límites anuales de radiación normal. La consecuencia más importante es la mutación en los seres vivos.
3. Ventajas de la energía nuclear
La energía nuclear, genera un tercio de la energía eléctrica que se produce en la unión europea, evitando así, la emisión de 700 millones de toneladas de co2 por año a la atmósfera.
Por otra parte, también se evitan otras emisiones de elementos contaminantes que se generan en el uso de combustibles fósiles.
Además, se reducen el consumo de las reservas de combustibles fósiles, generando con muy poca cantidad de combustible muchísima mayor energía, evitando así gastos en transportes, residuos, etc.
4. Energía nuclear de fisión
Las dos características fundamentales de la fisión nuclear:
En primer lugar, la energía liberada por la fisión es muy grande.
En segundo lugar, el proceso de fisión iniciado por la absorción de un neutrón en el uranio 235 libera un promedio de 2,5 neutrones en los núcleos fisionados. Estos neutrones provocan rápidamente la fisión de varios núcleos más, con lo que liberan otros neutrones adicionales e inician una serie de fisiones nucleares automantenidas, una reacción en cadena que lleva a la liberación continuada de energía nuclear.
El uranio presente en la naturaleza sólo contiene un 0,71% de uranio 235; el resto corresponde al isótopo no fisionable uranio 238.
5. Fusión nuclear
La liberación de energía nuclear puede producirse en el extremo bajo de la curva de energías de enlace a través de la fusión de dos núcleos ligeros en uno más pesado.
En la fusión un gas formado por los isótopos pesados del hidrógeno (deuterio y tritio) a altísimas temperatura se produce la reacción de fusión, que libera unos 17,6 mev por cada fusión. Los problemas básicos para alcanzar las condiciones para la fusión nuclear útil son: 1) calentar el gas a temperaturas tan altas; 2) confinar una cantidad suficiente de núcleos durante un tiempo lo bastante largo para permitir la liberación de una energía mayor que la necesaria para calentar y confinar el gas.
Si la energía de fusión llega a ser practicable, ofrecería las siguientes ventajas: 1)poseería una fuente ilimitada de combustible; 2) imposibilidad de un accidente en el reactor 3) residuos mucho menos radiactivos que los procedentes de sistemas de fisión.
6. Reactores de agua ligera y pesada
En el reactor de agua a presión (rap), el refrigerante es agua a una presión de unas 150 atmósferas. El agua se bombea a través del núcleo del reactor, donde se calienta hasta unos 325 °c. El agua sobrecalentada se bombea a su vez hasta un generador de vapor, donde a través de intercambiadores de calor calienta un circuito secundario de agua, que se convierte en vapor. La producción de energía se controla insertando o retirando del núcleo un grupo de barras de control que absorben neutrones.
El sistema de reactores canadienses de deuterio-uranio (candu), ha funcionado satisfactoriamente. En gran bretaña y francia, los primeros reactores de generación de energía a gran escala utilizaban como combustible barras de metal de uranio natural, moderadas por grafito y refrigeradas por dióxido de carbono (co2) gaseoso a presión. Más tarde se introdujo un diseño mejorado de reactor, el llamado reactor avanzado refrigerado por gas (rag). Debo advertir a los lectores que este documento ha sido elaborado desde la mirada de un ciudadano de EE.UU.. Todas mis investigaciones han estado basadas usando a EE.UU. como referencia("laboratorio") como así también las estadísticas y prácticas propias de EE.UU.. Sin embargo la mayoría de sus aplicaciones pueden ser aplicables a otros países. El material de este documento está cubierto, como así también las justificaciones técnicas necesarias, en mi libro "The nuclear energy opción" (Plenum Publishing Co., New York; 1990) .-
Evitando los problemas en el medio ambiente de la combustión de los combustibles fósiles.
Una ventaja muy importante de la energía nuclear es que evita un amplio espectro de problemas que aparecen cuando se quema los combustibles fósiles(carbón,petróleo o gas). Esos problemas probablemente exceden los que se originan por otra actividad humana. Uno de ellos y que ha recibido especial atención es el "calentamiento global", el cual es responsable del cambio del clima del planeta ;las llamadas lluvias ácidas, que destruyen bosques y matan a la fauna acuática; la contaminación del aire que matan a decenas de miles de americanos cada año degradando de varias formas nuestra calidad de vida ;el efecto destructivo de la extracción masiva del carbón y el derrame del petróleo la cual daña al sistema ecológico.
"Unos de los problemas mas importantes de la lluvia ácida es de tipo político"
Calentamiento global :La combustión de los combustibles fósiles produce gran cantidad de (CO2) dióxido de carbono, 3.7 toneladas de CO2 se producen por cada tonelada de carbón quemado ,el cual atrapa el calor en la atmósfera incrementando la temperatura de la tierra. La estimación de la tasa del incremento de la temperatura y sus consecuencias varían pero sus efectos son muy importantes. La agricultura es muy sensible al cambio climático y por lo tanto en ciertas regiones afectadas requiere cambios en los periodos de las cosechas para permitir el desarrollo de la agricultura. El ganado es también afectado a través de la reproducción , las enfermedades y el control de las pestes. Los bosques debido al cambio climático tendrán muchas dificultad para desarrollarse por las alteraciones en la población de los insectos ,en la distribución de las enfermedades , en la competición entre diferentes plantas y a otros factores que inciden en la característica de los incendios.- Adicionalmente el decrecimiento de los glaciares incrementará el nivel de los mares produciendo inundaciones de tierras fértiles ,cambiará la frecuencia y severidad de los desastres debido a los huracanes , permitirá la penetración de agua salada en tierra firme afectando fuertemente la vida acuática (p.e.recolección de las ostras )y pudiendo además conducir a la perdida del suministro de agua en las ciudades y contaminación del agua de las napas subterráneas. Los efectos en las variaciones de las trayectorias de las tormentas, en las lluvias y en la carta de los vientos serán también muy importantes
Las consecuencias del calentamiento terrestre ha sido el objeto de varias conferencias internacionales de alto nivel conduciendo a un acuerdo todavía no ratificado de reducción de las emisiones de CO2 cuya implementacion produciría una perdida importante ,evaluada en cientos de miles de millones de dólares anuales, en la economía de EE.UU..
Lluvias ácidas: La combustión de los combustibles fósiles libera gran cantidad de gases de dióxido de azufre y oxido de nitrógeno los cuales se combinan con los diluentes contenidos en el aire y producen las denominadas lluvias ácidas. Los efectos son complicados y las conclusiones son controvertidas , pero hay fuertes evidencias que en algunos casos la lluvia ácida transforma los lagos en inhabitable para los peces y dañan a los bosques.
Uno de los mas importantes problemas causados por la lluvia ácida es de naturaleza política. Las emisiones de la combustión del carbón de la planta de Midwestern U.S. son las causa de las lluvias ácidas en el Este de Canadá y esa ha sido una de las principales preocupaciones políticas en Canadá y se ha transformado en una fuente de conflicto en las relaciones entre los EEUU y Canadá.
La situación es similar en Europa con la combustión del carbón de las Centrales eléctricas convencionales en Gran Bretaña que dañan los bosques de los países Escandinavos y de Alemania
"30000 muertes por año en EE.UU. resulta de la contaminación del aire como resultado de la combustión de los combustibles fósiles de las Centrales eléctricas convencionales"
Contaminación del aire: Mientras que el calentamiento terrestre causa grandes problemas económicos y las lluvias ácidas matan a los peces, la contaminación del aire mata a seres humanos y es responsable de enormes sufrimientos
Los peligros más importantes son la radiación y el constante riesgo de una posible explosión nuclear.
La radiactividad, es la propiedad en virtud de la cual algunos elementos que se encuentran en la naturaleza, se transforman, por emisión de partículas alfa, beta, gamma, en otros elementos nuevos. La radiactividad es, un fenómeno natural al que el hombre ha estado siempre expuesto, aunque también están las radiaciones artificiales.
Radiación natural:
Siempre ha existido, ya que procede de las materias existentes en todo el universo, y puede ser radiación visible, o invisible. Esta radiación, procede de las radiaciones cósmicas del espacio exterior, también proceden de los elementos naturales radiactivos que existen de forma natural en el aire, agua, alimentos, o el propio cuerpo humano.
Radiación artificial:
Provienen de fuentes creadas por el hombre. Los televisores o los aparatos utilizador para hacer radiografías médicas son las fuentes más comunes de las que recibimos radiación artificial. La generada en las centrales nucleares, pertenece a este grupo. La radiación artificial total recibida por el ser humano es del orden del 12% de todas las radiaciones recibidas.
Como es bien sabido, la radiación de los elementos trae serias consecuencias en los seres vivos, si sobrepasan los límites anuales de radiación normal. La consecuencia más importante es la mutación en los seres vivos.
3. Ventajas de la energía nuclear
La energía nuclear, genera un tercio de la energía eléctrica que se produce en la unión europea, evitando así, la emisión de 700 millones de toneladas de co2 por año a la atmósfera.
Por otra parte, también se evitan otras emisiones de elementos contaminantes que se generan en el uso de combustibles fósiles.
Además, se reducen el consumo de las reservas de combustibles fósiles, generando con muy poca cantidad de combustible muchísima mayor energía, evitando así gastos en transportes, residuos, etc.
4. Energía nuclear de fisión
Las dos características fundamentales de la fisión nuclear:
En primer lugar, la energía liberada por la fisión es muy grande.
En segundo lugar, el proceso de fisión iniciado por la absorción de un neutrón en el uranio 235 libera un promedio de 2,5 neutrones en los núcleos fisionados. Estos neutrones provocan rápidamente la fisión de varios núcleos más, con lo que liberan otros neutrones adicionales e inician una serie de fisiones nucleares automantenidas, una reacción en cadena que lleva a la liberación continuada de energía nuclear.
El uranio presente en la naturaleza sólo contiene un 0,71% de uranio 235; el resto corresponde al isótopo no fisionable uranio 238.
5. Fusión nuclear
La liberación de energía nuclear puede producirse en el extremo bajo de la curva de energías de enlace a través de la fusión de dos núcleos ligeros en uno más pesado.
En la fusión un gas formado por los isótopos pesados del hidrógeno (deuterio y tritio) a altísimas temperatura se produce la reacción de fusión, que libera unos 17,6 mev por cada fusión. Los problemas básicos para alcanzar las condiciones para la fusión nuclear útil son: 1) calentar el gas a temperaturas tan altas; 2) confinar una cantidad suficiente de núcleos durante un tiempo lo bastante largo para permitir la liberación de una energía mayor que la necesaria para calentar y confinar el gas.
Si la energía de fusión llega a ser practicable, ofrecería las siguientes ventajas: 1)poseería una fuente ilimitada de combustible; 2) imposibilidad de un accidente en el reactor 3) residuos mucho menos radiactivos que los procedentes de sistemas de fisión.
6. Reactores de agua ligera y pesada
En el reactor de agua a presión (rap), el refrigerante es agua a una presión de unas 150 atmósferas. El agua se bombea a través del núcleo del reactor, donde se calienta hasta unos 325 °c. El agua sobrecalentada se bombea a su vez hasta un generador de vapor, donde a través de intercambiadores de calor calienta un circuito secundario de agua, que se convierte en vapor. La producción de energía se controla insertando o retirando del núcleo un grupo de barras de control que absorben neutrones.
El sistema de reactores canadienses de deuterio-uranio (candu), ha funcionado satisfactoriamente. En gran bretaña y francia, los primeros reactores de generación de energía a gran escala utilizaban como combustible barras de metal de uranio natural, moderadas por grafito y refrigeradas por dióxido de carbono (co2) gaseoso a presión. Más tarde se introdujo un diseño mejorado de reactor, el llamado reactor avanzado refrigerado por gas (rag). Debo advertir a los lectores que este documento ha sido elaborado desde la mirada de un ciudadano de EE.UU.. Todas mis investigaciones han estado basadas usando a EE.UU. como referencia("laboratorio") como así también las estadísticas y prácticas propias de EE.UU.. Sin embargo la mayoría de sus aplicaciones pueden ser aplicables a otros países. El material de este documento está cubierto, como así también las justificaciones técnicas necesarias, en mi libro "The nuclear energy opción" (Plenum Publishing Co., New York; 1990) .-
Evitando los problemas en el medio ambiente de la combustión de los combustibles fósiles.
Una ventaja muy importante de la energía nuclear es que evita un amplio espectro de problemas que aparecen cuando se quema los combustibles fósiles(carbón,petróleo o gas). Esos problemas probablemente exceden los que se originan por otra actividad humana. Uno de ellos y que ha recibido especial atención es el "calentamiento global", el cual es responsable del cambio del clima del planeta ;las llamadas lluvias ácidas, que destruyen bosques y matan a la fauna acuática; la contaminación del aire que matan a decenas de miles de americanos cada año degradando de varias formas nuestra calidad de vida ;el efecto destructivo de la extracción masiva del carbón y el derrame del petróleo la cual daña al sistema ecológico.
"Unos de los problemas mas importantes de la lluvia ácida es de tipo político"
Calentamiento global :La combustión de los combustibles fósiles produce gran cantidad de (CO2) dióxido de carbono, 3.7 toneladas de CO2 se producen por cada tonelada de carbón quemado ,el cual atrapa el calor en la atmósfera incrementando la temperatura de la tierra. La estimación de la tasa del incremento de la temperatura y sus consecuencias varían pero sus efectos son muy importantes. La agricultura es muy sensible al cambio climático y por lo tanto en ciertas regiones afectadas requiere cambios en los periodos de las cosechas para permitir el desarrollo de la agricultura. El ganado es también afectado a través de la reproducción , las enfermedades y el control de las pestes. Los bosques debido al cambio climático tendrán muchas dificultad para desarrollarse por las alteraciones en la población de los insectos ,en la distribución de las enfermedades , en la competición entre diferentes plantas y a otros factores que inciden en la característica de los incendios.- Adicionalmente el decrecimiento de los glaciares incrementará el nivel de los mares produciendo inundaciones de tierras fértiles ,cambiará la frecuencia y severidad de los desastres debido a los huracanes , permitirá la penetración de agua salada en tierra firme afectando fuertemente la vida acuática (p.e.recolección de las ostras )y pudiendo además conducir a la perdida del suministro de agua en las ciudades y contaminación del agua de las napas subterráneas. Los efectos en las variaciones de las trayectorias de las tormentas, en las lluvias y en la carta de los vientos serán también muy importantes
Las consecuencias del calentamiento terrestre ha sido el objeto de varias conferencias internacionales de alto nivel conduciendo a un acuerdo todavía no ratificado de reducción de las emisiones de CO2 cuya implementacion produciría una perdida importante ,evaluada en cientos de miles de millones de dólares anuales, en la economía de EE.UU..
Lluvias ácidas: La combustión de los combustibles fósiles libera gran cantidad de gases de dióxido de azufre y oxido de nitrógeno los cuales se combinan con los diluentes contenidos en el aire y producen las denominadas lluvias ácidas. Los efectos son complicados y las conclusiones son controvertidas , pero hay fuertes evidencias que en algunos casos la lluvia ácida transforma los lagos en inhabitable para los peces y dañan a los bosques.
Uno de los mas importantes problemas causados por la lluvia ácida es de naturaleza política. Las emisiones de la combustión del carbón de la planta de Midwestern U.S. son las causa de las lluvias ácidas en el Este de Canadá y esa ha sido una de las principales preocupaciones políticas en Canadá y se ha transformado en una fuente de conflicto en las relaciones entre los EEUU y Canadá.
La situación es similar en Europa con la combustión del carbón de las Centrales eléctricas convencionales en Gran Bretaña que dañan los bosques de los países Escandinavos y de Alemania
"30000 muertes por año en EE.UU. resulta de la contaminación del aire como resultado de la combustión de los combustibles fósiles de las Centrales eléctricas convencionales"
Contaminación del aire: Mientras que el calentamiento terrestre causa grandes problemas económicos y las lluvias ácidas matan a los peces, la contaminación del aire mata a seres humanos y es responsable de enormes sufrimientos
