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Tipos de Energia

Energía Nuclear o Atómica: qué es y cómo se usa

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Seguro que estás familiarizado con el concepto de energía nuclear o atómica pero te asalten dudas del estilo de si realmente todo es tan negativo como pueda parecer a priori en torno a las centrales nucleares.

Existes distintos tipos de energía, y estas se dividen en renovables y no renovables. Aunque el hecho de que se trate de una fuente de energía no renovable no es demasiado positivo. Ya que por el contrario, sí existe una gran variedad de energías renovables. Como por ejemplo, la energía luminosa, la mareomotriz, la biomasa, la geotérmica, la energía que proviene de las ondas sonoras o el modelo electromagnético, entre otras. Por lo tanto, hay parte de la sociedad que prefiere tan solo el uso de las renovables.  Puedes saber más de la tecnología geotérmica en https://tiposdeenergia.online/geotermica/.

Este texto pretende abordar cuestiones esenciales  como el modo en  que la empleamos, las aplicaciones prácticas que de ella se obtienen  y la forma en la que ha cambiado nuestras vidas.

¿Qué es la energía nuclear?

La energía nuclear es la energía en el núcleo atómico, o lo que es lo mismo, la parte central de un átomo. La energía originada en el núcleo atómico consiste en una liberación de energía cuya causa es una reacción nuclear que se debe al proceso de fisión nuclear o división de núcleos  o bien al proceso de fusión nuclear o unión de núcleos. En las reacciones nucleares es liberada una cantidad de energía extensa.

Los átomos son las más pequeñas partículas en las que puede dividirse un material. En el núcleo de cada átomo existen dos tipos de partículas, denominadas neutrones y protones, que se mantienen unidas.La energía  procedente del núcleo es la que mantiene unidos a neutrones y protones.

La tecnología atómica permite la transformación de este tipo de energía en energía de otros tipos, como puedan ser la energía eléctrica producida en las centrales nucleares o la energía cinética producida en determinados sistemas de propulsión. ¿Qué es la energía cinética?

El uso más conocido y más habitual de la energía atómica consiste en la producción de electricidad o energía eléctrica.

En términos muy resumidos, la explicación de la historia de la energía atómica se basaría en tres grandes etapas:

  • Estudios científicos a nivel físico y químico de los elementos
  • Desarrollo de la bomba nuclear durante la II Guerra Mundial
  • Uso de la energía atómica en el ámbito civil

Energía en el núcleo, ¿renovable o no?

En términos generales puede decirse que la energía atómica NO es para nada renovable, ya que funcionan en base a una fuente de combustible que es finita, cual es el uranio y el plutonio.

Entre las principales características de la fuente de energía atómica se encuentran:

  • La alta calidad de la energía producida
  • La producción de desechos radiactivos altamente contaminantes y nada fáciles de degradar
  • La necesidad de los procesos de fusión y fisión para ser producida, a través del rompimiento del núcleo del átomo
  • La intervención mayoritaria de elementos químicos como el uranio 233, el uranio 255 y el plutonio

Es necesario partir de la base de que en ningún caso hemos de hablar indistintamente de los procesos de fusión y fisión nuclear.

  • En la fusión nuclear (en la que se precisa una temperatura muy elevada y suelen intervenir átomos ligeros), se utilizan habitualmente átomos de hidrógeno y sus isótopos, que se unen al hidrógeno, creando una molécula más pesada
  • Dicha unión genera una reacción, emitiendo energía y una serie de partículas que emiten la energía cinética
  • Dada la enorme cantidad de energía concentrada y liberada en forma de rayos gamma, encontramos la energía que procede de la fusión nuclear en estado de plasma, convirtiéndose en una masa tan densa que permite las generaciones de las reacciones de fusión nuclear 

¿Para qué sirve la energía atómica?

  • El principal uso de este tipo de energía es la producción de energía eléctrica. Las centrales nucleares se encargan de generar energía eléctrica
  • En los reactores nucleares de las plantas nucleoeléctricas son generadas reacciones de fisión nuclear. Con tales reacciones se obtiene energía térmica que se transformará en energía mecánica y a posteriori en energía eléctrica. Más información sobre la energía mecánica.
  • No obstante, existen otras muchas aplicaciones en las que la tecnología nuclear es usada de manera directa o indirecta como: aplicaciones industriales, aplicaciones militares (armas nucleares), medicina nuclear, aplicaciones en agricultura y en alimentación y aplicaciones medioambientales, entre otras

Tipos de energía atómica

El tipo de energía que se menciona se utiliza para generar electricidad. Ahora bien, para que esto se produzca primero hay que proceder a la liberación de la energía del núcleo. Esta energía se puede liberar mediante dos métodos:

  • Fusión nuclear. Este proceso también se conoce como reacción termonuclear y tiene lugar al unirse dos núcleos atómicos muy ligeros, originando un núcleo atómico bastante más pesado y con mayor estabilidad. Dichas reacciones permiten la liberación de unas energías tan elevadas que hoy en día existen estudios relacionados con las formas más adecuadas de mantener tanto la estabilidad como el confinamiento de las mismas
  • Fisión nuclear. Este proceso propicia la separación del núcleo en dos fragmentos que se acompañan de una emisión de radiación, de la liberación de dos o tres nuevos neutrones así como de la liberación de una considerable cantidad de energía, equivalente a 200 MeV, que finalmente será transformada en calor. Cualquier de estas dos formas de liberar energía hace que los átomos sufran una pérdida de masa, si bien dicha masa no se pierde sino que es convertida en energía calorífica. De este modo llegamos a la teoría de Einstein de E=mc2.

 

Imágenes de la energía atómica

Imágenes sobre la Energía Nuclear

Centrales Nucleares

Ventajas y desventajas de la energía nuclear

Entre las ventajas principales de la energía del núcleo atómico se encuentran:

  • Generar energía eléctrica a través de la nuclear permite reducir algo más la cantidad de energía que se genera a partir de los combustibles fósiles
  • La posibilidad de generar gran cantidad de energía con una masa muy escasa si se la compara con la de otros procesos de transformación de energía existentes
  • La obtención de gran parte de energía de la que utilizamos a diario a través de la reacción nuclear

Entre las desventajas principales de la energía del núcleo atómico se encuentran:

  • El costo de construcción y mantenimiento de una planta nuclear es muy elevado
  • Se precisa un gran desarrollo tecnológico para proceder a la construcción de una planta de energía nuclear con gran cantidad de reactores
  • No son descartables los posibles accidentes que pudieran llegar a ocurrir y que son susceptibles de alcanzar proporciones catastróficas para una población que poco podría hacer por defenderse ante un desastre de tamaña naturaleza
  • Algunos de los átomos se pueden mantener radiactivos durante cientos de años, lo que hace imprescindible la generación de contenedores de alta seguridad y soporte en cuyo interior se mantengan, descomponiéndose y no generando riesgo para la población.

Ejemplos de energía nuclear

Los ejemplos más relevantes de energía originada en el núcleo atómico son:

  • Las centrales nucleares de energía
  • El colisionador de hadrones, consistente en  un acelerador de partículas utilizado en Europa para la investigación nuclear
  • La pila atómica
  • Los automóviles nucleares
  • Los buques y submarinos que cuentan con propulsión nuclear
  • La bomba atómica
  • Los aviones militares que cuentan con propulsión nuclear
  • Los buques nucleares civiles
  • La propulsión aeroespacial

Energía atómica para niños

Los niños de hoy tienen el futuro del planeta en sus manos. Unas nociones sobre energía en el núcleo atómico les resultarán esenciales a la hora de encarar la preservación del medio ambiente dentro de unos años.

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Vídeo sobre la energía nuclear:

Fuentes y Referencias

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