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¿Qué es la energía nuclear?
La energía nuclear, como su nombre lo dice, es la energía que se obtiene de los núcleos de los átomos. Hay que recordar que un átomo es la partícula más pequeña en la que se puede dividir un material. Un átomo posee dos tipos de partículas, neutrones y protones, los cuales se mantienen unidos por dicha energía (nuclear).
El combustible más utilizado para la obtención de esta energía es el uranio al ser el material más pesado de la naturaleza y con mayor energía atómica, pasando por un proceso de enriquecimiento para su uso en reactores nucleares (Figura 22).
Figura 22. Comparativa de diferente fuentes de energía [20].
Existen dos formas para poder liberar esta energía, la fisión y la fusión.
La fisión se da al separar un átomo para formar dos más pequeños y liberar energía. Un neutrón es el que provoca la división del átomo de uranio-235 con lo que se forman dos átomos diferentes y de menor peso que el átomo inicial, así como se liberan dos neutrones. La diferencia de masa que hay entre el uranio-235 y el neutrón (reactivos) contra los dos fragmentos de fisión y los dos neutrones (productos) es la que se transforma en energía térmica (Figura 23).
Figura 23. Representación esquemática de la reacción de fisión nuclear [21].
La fisión en cualquier elemento más pesado que el hierro produce energía y en cualquier elemento más liviano que el hierro requiere energía. Este proceso genera mucha más energía que un proceso químico [21].
La fusión se da al combinar los átomos entre si y formar uno más grande; así es como se produce la energía del Sol. Actualmente aún no existe la tecnología para poder realizar dicho proceso, el cual teóricamente sería mayor la energía obtenida que por medio de la fisión (Figura 24).
Figura 24. Representación esquemática de la reacción de fusión nuclear [21].
Esta energía térmica obtenida se usará en un ciclo termodinámico para generar electricidad. Al igual que en una planta termoeléctrica (ciclo Rankine), con la energía térmica obtenida por el combustible se generará vapor de agua, el cual pasará a presión por una turbina de vapor para generar energía mecánica y, posteriormente, de esta energía se obtendrá electricidad por medio de un generador.
Figura 25. Componentes de una planta termoeléctrica [22].
La energía nuclear tiene grandes ventajas con respecto al uso de hidrocarburos. Se pueden producir enormes cantidades de energía con un pequeño volumen de combustible; una tonelada de combustible nuclear produce la misma energía que lo que producirían dos o tres millones de toneladas de combustibles fósiles [23]. Esta tampoco emite dióxido de carbono u otros gases de efecto invernadero.
Po otra parte, una de las mayores desventajas es la alta inseguridad con respecto al medio ambiente por la radiación y sus desechos radioactivos; aún no existe una solución para la eliminación de dichos residuos. Además esta no es una energía renovable, esto quiere decir que el combustible que se utiliza para dicho procedimiento es finito.
Referencias Bibliográficas
[20] Álvarez Velarde F., Barbas Espa A., Choithramani Becerra S., Cotelo Ferreiro M., Fernández Ordoñez M., Gala Delgado L., González Teodoro J. R., Hinestrosa Magan A., Horvath M., Jiménez Varas G., López de Castro Urra B., López Gelado R., Morales Prieto E., Oliveros García G., Pérez Martín S., Pérez Rodríguez J. L., Rubio Montaña R., Rubio Oviedo P., Sáenz de Santa María Valín J., Sánchez López M., Suárez Navarro J. A., Villar Sánchez T., Curso Básico de Ciencia y Tecnología Nuclear, Sociedad Nuclear Española (SNE), Jóvenes Nucleares
[21] Grupo de Ingeniería Nuclear (2014), Apuntes de Fundamentos de Ingeniería Nuclear, FI-UNAM. http://www.rua.unam.mx/repo_rua/licenciatura_en_quimica/facultad_de_quimica/primer_semestre/_5134.pdf
[23] Peña Rodríguez M. F., Ventajas y Desventajas del Uso de la Energía Nuclear, Debate Social, Número 21 http://www.cie.unam.mx/~rbb/ERyS2013-1/nuclear/Maria-Fernanda-Pena-Rodriguez.pdf
Información Obtenida de la Secretaría de Energía (SENER).
https://dgel.energia.gob.mx/inel/CleanEnergies.html#Energias
Área responsable:
Subsecretaría Gestión Ambiental
Coordinación de Cambio Climático, Gestión Integral de Calidad de Aire y RETC
Diciembre, 2019
