3. Energía nuclear

La energía nuclear es una energía contenida en la materia, que es liberada cuando se producen ciertas reacciones nucleares.
En las reacciones nucleares los núcleos de determinados elementos interaccionan dando lugar a una pequeñísima desaparición de materia que se transforma en energía térmica.
En estos procesos la cantidad de energía producida, supera enormemente a las que se obtienen durante cualquier otro proceso químico.

Importante

La energía nuclear se caracteriza por:
  • Producir una gran cantidad de energía eléctrica.
  • Generar residuos nucleares, muy difíciles de tratar, que hay que confinar en depósitos aislados y controlados durante mucho tiempo.
  • No producir contaminación atmosférica de gases de efecto invernadero porque no hay combustión.

Existen dos tipos de reacciones nucleares:

Reacción nuclear de fisión

Es una reacción en la que los núcleos de ciertos elementos químicos pesados (uranio-233, uranio-235 y plutonio-239) se rompen (fisión) en dos núcleos más ligeros por el impacto de un neutrón sobreexcitado, liberando una gran cantidad de energía térmica y quedando libres dos o tres neutrones energizados.
Estos neutrones están dispuestos a chocar con nuevos núcleos, generando nuevas fisiones, con gran desprendimiento de energía y con la liberación de nuevos neutrones dispuestos a nuevos choques.
A este fenómeno se le llama reacción en cadena, y si no se controla el número de escisiones, la energía térmica producida es tan grande que provocaría un efecto asimilable a una bomba atómica.

Este tipo de reacción se emplea para generar electricidad y como propulsión de submarinos atómicos.
Esquema de una reacción nuclear de fisión
Imagen 19. Reacción de fisión
Reacción nuclear de fusión
  Reacción de fusión nuclear
  Imagen 20. Reacción de fusión
Es una reacción que consiste en la unión (fusión) de dos núcleos de elementos ligeros, deuterio y tritio (isótopos del hidrógeno), a muy elevada temperatura para que la energía que porten sea capaz de superar las fuerzas de repulsión entre núcleos.
 
El fin de esta unión es formar un núcleo, de helio, más pesado y estable, liberándose una gran cantidad de energía térmica.
 
Éste es el mismo fenómeno que se produce en la superficie solar y en las estrellas.

El problema que presenta la fusión es puramente tecnológico: la necesidad del desarrollo de nuevos materiales capaces de confinar este tipo de reacciones en las que se pueden alcanzar millones de grados centígrados, ya que, a día de hoy, no existe ningún material capaz de soportar esas temperaturas.

Este tipo de generación de energía está actualmente en fase de desarrollo. De poder ser empleada industrialmente tendríamos una fuente de energía prácticamente inagotable, que, además, no produce emisiones contaminantes ni genera residuos peligrosos.
En el siguiente vídeo tienes una clara explicación de estas dos reacciones nucleares.

Comprueba lo aprendido

La energía nuclear es:

Energía contenida en la materia que se pone de manifiesto cuando chocan átomos.

Energía contenida en la materia que se pone de manifiesto cuando tienen lugar algunas reacciones entre los núcleos de los átomos.

Energía contenida en la materia que se pone de manifiesto cuando se unen dos neutrones.



La reacción nuclear de fisión produce:

Gran cantidad de energía mecánica.

Gran cantidad de energía térmica y helio.

Gran cantidad de energía térmica y neutrones.



La fusión nuclear:

Produce más energía que la fisión, pero genera residuos radiactivos.

Produce menos energía que la fisión, pero no genera residuos radiactivos.

Produce más energía que la fisión, y no genera residuos radiactivos.



La reacción nuclear de fisión:

Es la que se produce en el sol.

Es la que se produce en las bombas atómicas.

Es la que se utiliza en las centrales nucleares y como combustible para mover vehículos pesados como submarinos.



La fusión nuclear no es viable en la actualidad porque:

Los elementos que se unen son muy caros.

Las temperaturas que se alcanzan en el proceso son muy elevadas.

Genera residuos altamente radiactivos y no se sabe cómo gestionarlos.



Para saber más

Esta página que te proponemos que visites es la misma que ya viste en el apartado del petróleo.

Ahora deberás entrar en "la energía nuclear" y podrás encontrar mucha información sobre ella.

http://www.foronuclear.org/recorrido_energia/index.html

Para saber más

El proyecto ITER es un conjunto internacional de investigación y desarrollo de proyectos que tiene por objeto demostrar la viabilidad científica y técnica de la energía de fusión.

Para conocer algo más de este proyecto, consulta la página

http://www.iter.org/