Ciencia 


Energía Nuclear para dummies (I): ¿fisión o fusión?

El término ‘Central nuclear’, ‘ATC’, ‘residuos radiactivos’, ‘fusión’ o ‘fisión’ son palabras que con relativa frecuencia podemos escuchar en los medios o en conversaciones, sin embargo,  a veces todos estos términos pueden llegar a crear una confusión de conceptos.

Empecemos, ¿Qué es la energía nuclear? El concepto de ‘Energía Nuclear’ engloba a todo aquello que está  relacionado o tiene una aplicación directa con la tecnología nuclear.

 El término de tecnología nuclear abarca a toda aplicación tecnológica basada en las reacciones de núcleos atómicos de determinados elementos, y forma parte directamente de  nuestro día a día. Tiene muchas aplicaciones en la ciencia y la tecnología actual, como puede ser en los sectores de  producción eléctrica,  industria, medicina, farmacología, hidrología, minería, arte y arqueología, medio ambiente, exploración espacial, alimentación y agricultura o investigación.

Los radioisótopos juegan un papel clave en la tecnología nuclear.

Los isótopos son los átomos de un mismo elemento pero que tienen diferente masa atómica, dicho de otro modo, con igual número de protones y por ello, idénticas propiedades químicas, pero distinto número de neutrones y diferentes propiedades físicas.

Estructura átomo.

Podrán tener una configuración ‘estable’ o ‘inestable’, siendo los ‘inestables’ los interesantes en este proceso ya que liberan energía al buscar alcanzar una configuración más ‘estable’.

Esta energía liberada es suficiente para producir modificaciones en los átomos del medio o materia que irradia, se denomina radiación ionizante, y principalmente suele ser en forma de radiación alfa (núcleos de helio), beta (electrones o positrones), gamma (energía electromagnética) o neutrones.

Como se ha mencionado anteriormente, la tecnología nuclear tiene diferentes aplicaciones en el sector de la producción eléctrica,  industria, medicina, farmacología, hidrología, minería, arte y arqueología, medio ambiente, exploración espacial, alimentación y agricultura o investigación. Aunque sin duda, la más conocida es referente a la producción eléctrica a través de las Centrales Nucleares.

Producción eléctrica

Se basa en la obtención de energía eléctrica a partir de la energía interna de los átomos que es liberada mediante una reacción física, que puede ser la fisión nuclear o la fusión nuclear. Son procesos antagónicos. Durante esta reacción los átomos tienen una ligera pérdida de masa, y es esta pequeña pérdida de masa, según la ecuación de Einstein E=mc2, la que se transforma en una gran cantidad de energía calorífica.

Reacción de Fisión, la que actualmente tiene lugar en todas las centrales nucleares del mundo que producen un abastecimiento eléctrico constante y a gran escala.

“Consiste en la división de un núcleo pesado en dos núcleos más pequeños, la emisión de dos o tres neutrones y un gran desprendimiento de energía.”

Reacción de fisión.

Esta división tiene lugar al bombardear el núcleo pesado con neutrones. Se trata de una reacción autosostenida durante un largo periodo de tiempo debido a que los neutrones emitidos en la división son los  causantes de colisionar con otros átomos pesados y producir nuevas divisiones.

Reacción de Fusión,  en proceso experimental y de investigación. Actualmente existe en construcción el ITER, un proyecto que pretende demostrar la viabilidad de producir a gran escala energía eléctrica a partir de la fusión.

“Consiste en la unión de dos núcleos ligeros para formar un núcleo más pesado con emisión de un neutrón y un gran desprendimiento de energía.”

Reacción de fusión.

La reacción de fusión más sencilla es la de unir deuterio y tritio para formar helio, además se consideraría una fuente de energía prácticamente inagotable ya que el deuterio se encuentra en el agua de mar y el tritio se obtendría fácilmente a partir del neutrón emitido.

Y otras aplicaciones de la tecnología nuclear, no tan conocidas, pero al mismo nivel de importantes y que tienen gran peso en nuestro día a día:

Industria, comprobación de materiales y de soldaduras en construcción, control de procesos productivos, investigación, etc.

Medicina, tratamiento y diagnóstico de enfermedades, esterilización de productos de uso frecuente en clínica y en cirugía, etc.

Farmacología, para el estudio del metabolismo de algunos fármacos antes de autorizar su uso público.

Hidrología, la hidrología isotópica es una técnica nuclear que se utiliza tanto isótopos estables como radiactivos para seguir los movimientos del agua en el ciclo hidrológico.

Minería, se puede determinar la física y la química de los suelos, la diagrafía de pozos de sondeo y la datación isotópica, etc.

Arte y arqueología, restauración de objetos artísticos, verificación de objetos artísticos o históricos, fechar eventos geológicos, etc.

Medio ambiente, se utiliza para la detección y el análisis de diversos contaminantes, se han aplicado con éxito a diversos problemas de contaminación (dióxido de azufre, derrames de petróleo, desechos agrícolas, en contaminación de aguas y en la contaminación generada por las ciudades).

Exploración espacial, principal aplicación en la navegación espacial en la que se utiliza pilas nucleares.

Alimentación y agricultura, Control de plagas, conservación de los alimentos, etc.

Investigación, en todos los sectores anteriores como el Universo, la industria, la medicina, etc.

* Vía| Foro nuclear

* Más información|World-nuclear, Jóvenes nucleares (Libro:Curso Básico de Ciencia y Tecnología Nuclear)

* Imagen| Estructura átomo, reacción de fisión, reacción de fusión.

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