clase 2 energía nuclear-2011-1

FENÓMENOS FENÓMENOS NUCLEARES Y SUS NUCLEARES Y SUS

APLICACIONESAPLICACIONESRADIACTIVIDADRADIACTIVIDAD

La energía nuclearLa energía nuclear

• Después de haber entendido lo que es la radioactividad natural y después de haber observado la estructura muy compleja de los núcleos, los físicos han tratado de comprender de dónde procede su gran cohesión y su fuerte densidad.

.

• La unión de los átomos en moléculas es la fuente de la energía química

• La unión de los protones y neutrones por fuerzas nucleares es la fuente de la energía nuclear ( la más concentrada)

• Esta energía puede ser liberada mediante fisión o mediante fusión

FISIÓN NUCLEARFISIÓN NUCLEAR• Un núcleo pesado sufre

una fisión cuando se fragmenta, de forma espontánea o provocada, en dos o varios núcleos más ligeros, emitiendo neutrones. Estos neutrones pueden a su vez provocar otras fisiones y así sucesivamente en una reacción en cadena, que libera una gran cantidad de energía.

La FusiónLa Fusión

• Dos núcleos isótopos ligeros (isótopos de hidrógeno, por ejemplo) pueden, fusionándose uno en el otro, formar un núcleo más pesado, como el helio, liberando una gran cantidad de energía. La reacción de fusión se produce a una temperatura muy alta, del orden de 200 millones de grados. Por esta razón se dice que la fusión es una reacción termonuclear. Tales reacciones se producen en el sol y las estrellas. Son las utilizadas en la bomba H (bomba de hidrógeno).

Procesos De Fisión y FusiónProcesos De Fisión y Fusión

La Energía De FisiónLa Energía De Fisión • La masa total de los productos de fisión y

de los neutrones emitidos es inferior a la masa del núcleo inicial. La diferencia de masa o defecto de masa se explica según la célebre fórmula de Einstein

E = mc2. La fisión de todos los núcleos de un

kilogramo de uranio 235 produce tanta energía como la combustión de 2.500 toneladas de carbón.

La Energía De FusiónLa Energía De Fusión • En una reacción de fusión, la masa del

núcleo final es inferior a la suma de las masas de los dos núcleos iniciales. Esto se traduce en una liberación de energía aún más elevada que la que puede dar una reacción de fisión. La fusión de todos los núcleos de un kilogramo de una mezcla de deuterio y de tritio produciría tanta energía como la combustión de 10.000 toneladas de carbón.

Energía nuclear Energía nuclear

• . En todo el mundo las reservas de fósiles que son utilizadas para producir energía son suficientes sólo para algunas décadas

• Actualmente se analiza la posibilidad de obtener energía nuclear como alternativa para la solución del problema energético, por lo que se estudia el Uranio como fuente de energía.

APLICACIONESAPLICACIONES

• La generación de electricidad es el empleo más importante de la energía liberada en una fisión nuclear. Para ello es necesario controlar la reacción de fisión en cadena; hace falta un sistema que impida que el número de fisiones por unidad de tiempo sobrepase ciertos límites. Esto se logra mediante un reactor nuclear.

Componentes del reactor Componentes del reactor nuclearnuclear

(1) Combustible nuclear

(2)Sistema de control

(3) Un sistema de enfriamiento

Constituye el núcleo del reactor

Regula la velocidad de la fisión y por lo mismo, la tasa de generación de calor

Elimina el calor del reactor y también mantiene el núcleo a la temperatura adecuada

Uranio 235 (U)Uranio 235 (U)

• Tiene un número atómico 92. Tiene diversos isótopos, incluidos radiactivos empleados para la fabricación de armas nucleares y la producción energética en centrales nucleares. Es una sustancia radiactiva que se presenta de forma natural. Forma parte de las rocas, tierra, aire y el agua y se halla en la naturaleza en forma de minerales, pero nunca como metal.

Fisión nuclear: Se lanza al azar un neutrón contra el núcleo de un átomo, lo que provoca la divisón del blanco en dos.

Ventajas de un Reactor Ventajas de un Reactor NuclearNuclear

• No produce dióxido de Carbono.

• Resulta útil como sustituto de los combustibles fósiles.

• Produce un volumen mucho menor de residuos.

• Una mejor limpieza y cuidado.

• Ahorro de mano de obra.

DesventajasDesventajas

• Posibles usos bélicos,(los combustibles nucleares son los materiales con que se fabrican las armas nucleares.

• Riesgo de accidentes nucleares

• Residuos radiactivos

Desechos reactivos Desechos reactivos

Tipos de Residuos

Residuos reactivos de transición

Residuos de media y baja actividad

Residuos de alta actividad

Son sobre todo los residuos de origen médico.

Se trata de residuos en los que la

radioactividad es lo suficientemente baja

como para no producir calor.

Suelen ser los que proceden del tratamiento del combustible gastado

OTRAS APLICACIONESOTRAS APLICACIONES

• Medicina

• Agricultura

• Investigación

• Industria

• Datación