Te has planteado en algún momento de qué forma los reactores nucleares generan electricidad? La clave no es otra que la fisión nuclear, un proceso que divide los núcleos atómicos y libera un sinnúmero de energía. Vamos a investigar de qué manera se realiza la fisión nuclear en los reactores, cuáles son sus componentes fundamentales y qué desafíos y beneficios muestra esta tecnología en el contexto global.
En 1938, los científicos Otto Hahn y Fritz Strassmann hicieron un hallazgo significativo : la fisión nuclear. Al hostigar núcleos de uranio-235 con neutrones, observaron que estos se fragmentaban en partes mucho más pequeñas, liberando un sinnúmero de energía con apariencia de calor y radiación. Este desarrollo asimismo libera neutrones adicionales que pueden inducir 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 comprender sus elementos clave. El núcleo del reactor alberga el comburente nuclear, típicamente uranio enriquecido, fundamental para la fisión. Un moderador, como agua rápida, agua pesada o grafito, se usa para desacelerar los neutrones, incrementando la probabilidad de que ocasionen más fisiones. Los sistemas de control, como las barras de control fabricadas con materiales que absorben neutrones, dejan regular la tasa de fisión. Además de esto, un refrigerante, que puede ser agua o sodio líquido, transfiere el calor generado en el núcleo hacia una turbina o generador de vapor, donde se convierte en electricidad.
Existen diferentes tipos de reactores nucleares, cada uno de ellos con sus propias especificaciones. Los reactores de agua rápida son los más habituales, utilizando 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 usar uranio natural como comburente, aunque enfrentan algunos retos profesionales adicionales. Los reactores de sales fundidas, una tecnología emergente, emplean sales de fluoruro como refrigerante y comburente, ofreciendo virtudes significativas en concepto de seguridad y eficacia, si bien aún se encuentran desarrollandose.
La energía nuclear ofrece múltiples beneficios, como la capacidad de generar grandes proporciones de energía sin emitir gases de efecto invernadero y la oportunidad de operar de forma continua, ofreciendo una fuente de energía fiable y estable. No obstante, también encara desafíos importantes, como la administración segura de los residuos radiactivos y el peligro de accidentes nucleares.
La fisión nuclear transformó de manera significativa nuestra aptitud para producir energía. Con los adelantos continuos en la investigación y el desarrollo, se estima prosperar la seguridad y la eficacia de los reactores nucleares y avanzar hacia tecnologías más limpias y sostenibles. Para esos interesados en reforzar en este tema, hay numerosos recursos libres, como libros especialistas, documentales y websites aplicados a la energía nuclear.