Resumen la energía nuclear procede de reacciones de fisión o fusión de átomos en las que se liberan gigantescas cantidades de energía que se usan para producir electricidad.






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títuloResumen la energía nuclear procede de reacciones de fisión o fusión de átomos en las que se liberan gigantescas cantidades de energía que se usan para producir electricidad.
fecha de publicación18.07.2015
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Ministerio Del Poder Popular Para La Defensa

Universidad Nacional Experimental Politécnica De La

Fuerza Armada Bolivariana

UNEFA – Núcleo Lara

Integrantes:

Flores Audelys C.I: 19.105.002

Jiménez Nasyoali C.I: 19.106.269

Sección: 7T1IE

Barquisimeto, 2 de abril del 2011

RESUMEN

La energía nuclear procede de reacciones de fisión o fusión de átomos en las que se liberan gigantescas cantidades de energía que se usan para producir electricidad.El núcleo del átomo está constituido por protones y neutrones. Su cohesión está asegurada por un equilibrio entre las fuerzas de atracción y repulsión que actúan en estos constituyentes. Mientras las fuerzas de cohesión sean superiores a las fuerzas que tienden a la desintegración del núcleo, este ultimo será estable.

El desarrollo de la energía nuclear puso en manos de los seres humanos un recurso extremadamente peligroso.Muchas personas argumentan que ninguna tecnología es mala. Pero, la energía nuclear, aun cuando no se utilice en la fabricación de armas, implica una manipulación altamente riesgosa.La generación de la energía nuclear está basada en un reactor nuclear de uranio natural, del tipo CANDU, un reactor del tipo PHWR, refrigerado y moderado por agua pesada.

Este tipo de reactor utiliza tubos a presión en lugar de un recipiente de presión (como en cambio es el caso de Atucha) para contener el refrigerante primario. Este sistema de tubos separa al refrigerante del moderador, aunque se usa agua pesada para ambas funciones. El núcleo del reactor está contenido en un gran tanque cilíndrico horizontal llamado calandria.

Para que se produzca energía mediante la fisión del núcleo, se precisa no obstante que se cumpla una condición: que la masas resultantes de la división sean inferiores a la masa inicial del átomo, en caso contrario la reacción no se producirá porque necesita absorber una gran cantidad de energía.

El uranio o el plutonio son los materiales utilizados generalmente en una central nuclear, la razón es su número atómico elevado, que permite la generación de energía al realizarse la división del núcleo. El uranio contiene isótopos, es decir, átomos con el mismo número de protones pero no de neutrones.

INTRODUCCION

El núcleo del átomo está constituido por protones y neutrones. Su cohesión está asegurada por un equilibrio entre las fuerzas de atracción y repulsión que actúan en estos constituyentes. Mientras las fuerzas de cohesión sean superiores a las fuerzas que tienden a la desintegración del núcleo, este último será estable.

En la naturaleza se encuentran elementos cuyos núcleos no son estables y que terminan por desintegrarse espontáneamente. Cuando un núcleo se desintegra se observa lo que se llama la fisión nuclear. De esta resulta la aparición de dos núcleos más pequeños y, eventualmente, de otros productos de desintegración. Otras veces dos núcleos se unen y originan uno más pesado es la fusión nuclear.

ENERGÍA NUCLEAR REACTOR CANDU (AGUA PESADA)

La energía nuclear es aquella que se libera como resultado de cualquier reacción nuclear. Puede obtenerse bien por fisión (división de núcleo pesados) o por fusión (unión de núcleos atómicos livianos). La energía nuclear procede de reacciones de fisión o fusión de átomos en las que se liberan gigantescas cantidades de energía que se usan para producir electricidad.

En las reacciones nucleares se libera una gran cantidad de energía debido a que parte de la masa de las partículas involucradas en el proceso, se transforma directamente en energía.

REACTOR CANDU

El reactor CANDU es un reactor de agua pesada presurizada (PHWR sus siglas en inglés) diseñado a finales de los años 1950 y en losaños 1960 por una asociación entre AtomicEnergy of CanadaLimited (AECL) y la Hydro-Electric PowerCommission of Ontario (conocida como Ontario PowerGeneration), así como varios participantes de la industria privada. El acrónimo "CANDU" es una marca registrada deAtomicEnergy of CanadaLimited, de la expresión "CANadá Deuterio Uranio", en referencia a su moderador de neutrones de óxido de deuterio (agua pesada) y su utilización de uranio natural como combustible. Todos los reactores de energía actuales del Canadá son del tipo CANDU, y Canadá comercializa este producto en el extranjero.

CARACTERISTICAS

Los reactores CANDU tienen algunas características únicas de diseño, que les proporcionan ventajas sobre otros diseños de reactores:

  • CANDU utiliza como combustible óxido de uranio natural no enriquecido (0,7% de U-235); en consecuencia, necesita unmoderador de neutrones más eficiente que la mayoría de otros reactores – en este caso el agua pesada (D2O), óxido de deuterio. Esto significa que puede funcionar sin necesidad de costosas instalaciones para el enriquecimiento de uranio. La mayoría de países menos desarrollados consideran que esto es atractivo porque no pueden permitirse instalaciones de enriquecimiento, y no pueden asegurarse el acceso al uranio enriquecido. El Tratado de no proliferación nuclear, que implementa un régimen de salvaguarda bajo los auspicios de laAgencia Internacional de la Energía Atómica, regula el acceso a materiales nucleares tales como el uranio enriquecido.

  • El moderador es un gran depósito, llamado calandria, atravesado por varios cientos de tubos de presión horizontales, que constituyen los canales para el combustible, refrigerados por un flujo de agua pesada a gran presión en el circuito de refrigeración primario, alcanzando los 290 °C. La alta presión dentro del depósito evita la ebullición del agua pesada. En el reactor de agua presurizada el refrigerante primario genera en el circuito secundario una corriente que mueve las turbinas. El diseño del tubo de presión permite que el reactor se pueda repostar continuamente sin necesidad de apagarlo, puesto que los canales de combustible están controlados individualmente.

  • El CANDU está diseñado de modo que no requiere grandes recipientes de presión, puesto que los utilizados habitualmente en los reactores de agua ligera son extremadamente caros, y requieren una industria pesada de la que carecen muchos países. En su momento, Canadá tampoco disponía de ella, y diseñó el reactor para no necesitarla. En su lugar, el reactor presuriza sólo pequeños tubos que contienen el combustible. Estos tubos están construidos de una aleación de circonio (Zircaloy), que es relativamente transparente a los neutrones.

  • Un ensamblaje de combustible CANDU lo compone un haz de 37 barras de combustible de medio metro de largo (grageas cerámicas (pellets) en tubos de zircaloy) más una estructura de soporte, con 12 haces discurriendo de punta a punta en un canal de combustible. Las barras de control penetran en la calandria verticalmente, y un sistema secundario de apagado consiste en inyectar una solución de nitrato de gadolinio en el moderador. El moderador de agua pesada que circula a través del cuerpo de la calandria, también produce algún calor residual.

  • Puesto que el conjunto moderador del reactor se mantiene a temperatura y presión relativamente bajas, el equipo para controlar y actuar en el núcleo es bastante menos complejo. Sólo tiene que afrontar la alta radiación y el alto flujo de neutrones. En especial, las barras de control y el equipo de emergencia son más sencillos y más fiables que en otros tipos de reactores.

  • El reactor tiene el tiempo más bajo de apagado que cualquier otro tipo conocido. Esto parcialmente se debe en gran parte a que el reactor funciona a temperaturas y presión bajas. También se debe al sistema único de manejo del combustible. Los tubos de presión que contienen sus barras pueden abrirse individualmente, y cambiar las barras de combustible sin hacer que el reactor deje de funcionar.

  • Otra ventaja es que el combustible utilizado es el más eficiente de los conocidos. Esto se debe al uso del agua pesada como regulador. La eficiencia también es mayor debido al mecanismo que permite repostar mientras sigue funcionando, pudiéndose situar los conjuntos de combustible en las partes más convenientes del núcleo del reactor, de acuerdo con sus cambios de reactividad. La mayoría de otros diseños de reactores necesitan insertar venenos degradables a fin de rebajar la alta reactividad que se produce a la carga inicial de nuevo combustible. Esto no es necesario en un CANDU.

  • Otra ventaja del sistema de gestión de combustible es que los reactores pueden funcionar como si fueran de cultivo (breeder) de baja temperatura. CANDU funciona con mucha eficiencia debido a su buena economía de neutrones. Pueden generar combustible a partir detorio natural, cuando no se dispone de uranio. CANDU incluso es capaz de funcionar para “quemar” material previamente utilizado en armas nucleares (ciclo del combustible MOX), haciéndolo menos reactivo, inútil para armas. Al mismo tiempo, convierte el material de graduación para armamento, de manejo relativamente fácil, en un residuo altamente radiactivo. Pruebas del ciclo del combustible también han incluido el ciclo de combustible "DUPIC", acrónimo de "direct use of spent PWR fuel in CANDU" (uso directo de combustible gastado de PWR en CANDU), en el que el combustible gastado de un reactor PWR es empaquetado en un haz de combustible CANDU con sólo un reprocesado físico (corte en trozos), pero sin reprocesado químico. En los casos en que los diseños de BWR requieren la reactividad asociada con combustible enriquecido el ciclo de combustible DUPIC es posible en un CANDU debido a la economía de neutrones que permite la baja reactividad del uranio natural y del combustible enriquecido gastado.

  • Después de que el diseño del CANDU clásico fue homologado, se desarrolló un reactor experimental que utiliza petróleo como refrigerante primario. El petróleo atravesaba un intercambiador de calor para calentar el vapor. Este reactor funcionó con éxito durante muchos años, y podía ser menos caro, más fiable e incluso más seguro que el reactor CANDU clásico debido a que el petróleo circulaba a presiones mucho más bajas que el vapor, y era menos corrosivo. Este fue el ahora cerrado Reactor 1 de Whiteshell o WR-1. Gentilly-1 también fue una versión experimental de CANDU utilizando agua en ebullición pero no obtuvo el éxito esperado.

  • Los CANDU tiene un pequeño coeficiente nulo positivo que está gestionado por sistemas de control rápidos. Esta característica complicó su licenciamiento en EE.UU., por lo cual Canadá no consigue aún vender una máquina CANDU a sus vecinos.

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Las eficientes instalaciones CANDU son muy cuidadosas en el control de pérdidas de agua pesada de la calandria, y también separan el tritio del regulador para su venta en el mercado médico secundario. Algunas grandes instalaciones CANDU utilizan el sobrante de energía para hacer funcionar sus pequeñas plantas de separación de deuterio, para actualizar las existencias de agua pesada y reducir costes.

http://www.igcar.ernet.in/nuclear/student-pwr.gif



CONCLUSION

Ciertamente lo que nos proporciona la energía nuclear son muchos beneficios, pero estos beneficios positivos se transforman en negativos por causas sociales, políticas y económicas. Lo que nosotros como sociedad podemos hacer para mejorar esta situación es pedir a los legisladores de las naciones, imponer leyes las cuales regulen el uso de esta energía.

Otro punto importante es utilizar otras fuentes de energía, debido a que la energía nuclear contamina demasiado el ecosistema biológico afectando no-solo a los animales, sino que los más perjudicados somos nosotros. Si seguimos desperdiciando así nuestro medio ambiente en unos millones de años mas no abra ni rastro de la raza humana.

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