Te has planteado en algún momento cómo los reactores nucleares generan electricidad? La clave se encuentra en la fisión nuclear, un proceso que divide los núcleos atómicos y libera una gran cantidad de energía. Vamos a investigar de qué forma se hace la fisión nuclear en los reactores, cuáles son sus elementos fundamentales y qué desafíos y beneficios presenta esta tecnología en el contexto global.
En 1938, los científicos Otto Hahn y Fritz Strassmann hicieron un descubrimiento significativo : la fisión nuclear. Al hostigar núcleos de uranio-235 con neutrones, observaron que estos se fragmentaban en partes más pequeñas, liberando un sinnúmero de energía en forma de calor y radiación. Este desarrollo también libera neutrones auxiliares que pueden inducir mucho más fisiones, creando una reacción en cadena, un fenómeno vital para el funcionamiento de los reactores nucleares.
Para manejar esta reacción en un reactor, es primordial entender sus componentes clave. El núcleo del reactor alberga el combustible nuclear, típicamente uranio enriquecido, esencial para la fisión. Un moderador, como agua rápida, agua pesada o grafito, se utiliza para desacelerar los neutrones, incrementando la posibilidad de que causen mucho más fisiones. Los sistemas de control, como las barras de control fabricadas con materiales que absorben neutrones, permiten regular la tasa de fisión. Además, un refrigerante, que puede ser agua o sodio líquido, trasfiere el calor generado en el núcleo hacia una turbina o generador de vapor, donde se transforma en electricidad.
Hay diferentes tipos de reactores nucleares, cada uno de ellos con sus propias especificaciones. Los reactores de agua rápida son los más habituales, usando agua corriente como moderador y refrigerante, y dominan la industria nuclear comercial. Los reactores de agua pesada emplean agua enriquecida con deuterio, lo que les deja emplear uranio natural como comburente, si bien enfrentan ciertos desafíos profesionales auxiliares. Los reactores de sales derretidas, una tecnología emergente, emplean sales de fluoruro como refrigerante y comburente, ofertando ventajas significativas en concepto de seguridad y eficiencia, si bien aún se encuentran en desarrollo.
La energía nuclear ofrece múltiples beneficios, como la capacidad de generar grandes cantidades de energía sin producir gases de efecto invernadero y la posibilidad de operar de manera continua, proporcionando una fuente de energía fiable y permanente. No obstante, también enfrenta retos esenciales, como la gestión segura de los restos radiactivos y el peligro de accidentes nucleares.
La fisión nuclear transformó relevantemente nuestra aptitud para generar energía. Con los avances continuos en la investigación y el desarrollo, se espera progresar la seguridad y la eficacia de los reactores nucleares y avanzar hacia tecnologías mucho más limpias y sostenibles. Para aquellos interesados en reforzar en este tema, hay numerosos elementos disponibles, como libros especialistas, documentales y websites aplicados a la energía nuclear.