O debate nuclear

Aingeru Arza GonzálezFernando Rodríguez RebeloIES Otero Pedrayo Ourense

1

ÍNDICE1. Introdución á enerxía nuclear2. Debate sobre a enerxía nuclear

2.1 Argumentos a favor 2.2 Argumentos en contra

3.Os problemas nucleares4. Chernóbyl

4.1 A que se debeu?4.2 Cal foi a proba?4.3 O rango de acción

5 O accidente máis recente: Fukushima5.1 A que se debeu?5.2 Rango de acción

6. Efectos da radioactividade na saúde7.O futuro da enerxía nuclear, a enerxía nuclear?

7.1 A fusión fría7.2 Esquema da fusión fría

8. Bibliografía

2

1.Introdución á enerxía nuclear A enerxía nuclear é aquela que se desprende dos

núcleos de certos átomos, cando entre eles se produce unha determinada reacción.

A utilizada actualmente nas centrais é a enerxía nuclear de fisión, que consiste na división dun núcle de U-235 polo impacto dun neutrón, dando lugar a dous núcleos máis lixeiros liberándose enerxía e neutróns.

Estes a súa vez chocan con novos núcleos de uranio polo que se produce unha reacción en cadea que libera gran cantidade de enerxía en pouco tempo.

3

Fisión nuclearhttp://www.edumedia-sciences.com/es/a59-fision: aquí podes unha animación sobre a fisión nuclear

4

2.Debate sobre a Enerxía nuclear

O tratado sobre o asunto da enerxía nuclear e os efectos desta sobre o planeta e sobre nós mesmos, no que se diferencian grandes grupos de pensamento sobre esta moi matizados en canto a maneira de interpretar o asunto, principalmente distinguiremos os grupos que a apoian e os que non o fan, tendo os alicerces do seu pensamento en argumentacións como as que imos presentar a continuación:

5

2.1Argumentos a favor

• Non emite CO₂• A concentración enerxética que obtemos é

extremadamente alta debido á natureza da reacción

• Actualmente, pese a ser enerxía non renovable, as reservas de uranio son moi altas

• Existen estudos, en proxecto para construír artefactos que destrúan os residuos transuránicos( de longa duración)

6

• É a única enerxía operativa e alcanzable capaz de facer fronte aos combustibles fósiles en moitas das súas tarefas, pero sobre todo na obntención de enerxía

>

7

• Os Estados que manexan o produto son avanzados e manteñen un control riguroso da súa produción, polo que é moi complicado especular con el

• Os seus residuos pódense vitrificar e almacenar, polo que non repercuten na atmosfera

• Os residuos teñen a posibilidade, aínda en proxecto, de tratarse e volver actúar como combustible, como é o caso do MOX( podes atopar información sobre o MOX en http://es.wikipedia.org/wiki/Combustible_nuclear_de_mezcla_de_%C3%B3xidos)

8

• É a única oportunidade de Europa de liberarse da dependencia enerxética, pois posúe recursos para bastante tempo a escala humana

• As centrais máis avanzadas, en caso de sobrequentamento por fallo da refrixeración poden deter a reacción en cadea, para que non se produzan desastres como Chernóbyl.

• Hai ecoloxistas como Lovelock que plantexaron reabrir o debate sobre esta enerxía.

• O uranio é un recurso relativamente barato

9

• É mellor maneira de desfacerse do plutonio de uso bélico para empregalo como combustible en centrais, pois o uso bélico é extremadamente maligno.

10

2.2Argumentos en contra• Xera residuos nuclearesxa que tardan moitísimos anos en perder a súa radioactividade e perigosidade.• Utiliza sistemas altamentecustosos, os gastos incluso se incrementarían debido a curta vi-da das centrais

11

• A proliferación da enerxía nuclear, levarianos a que escasearan as reservas de uranio e ter que comezar a usar plutonio como combustible, de menos rendemento pola súa natureza atómica.

• Non é renovable, pois os minerais tamén se esgotan, é dicir as reservas son finitas.

• Débense aportar importantes investimentos para garantir relativamente a súa seguridade

12

• Grande custo económico, tanto construir como desmantelar as centrais

• Non pode facer fronte totalmente aos combustibles fósiles, pois por exemplo non é viable facer coches nucleares. Polo que sería máis eficiente optar por enerxías limpas de alto rendemento como a termosolar.

• Perigo de accidente, ben por escape ou por explosión desta inestable reacción. Sen a posibilidade de descartar un ataque terrorista.

13

• No caso de fuga as zonas quedarán estériles durante tempadas indefinidas, pois é imposible a vida nun ambiente radioactivo( véxaseChernóbyl)

• A eliminación de residuos nucleares, segue a ser case imposible e estes teñen unha longa vida media( plutonio239= 24000 anos) e de ser viable a sua conservación limpa sería moi custosa.

14

3.Os problemas nucleares

Agora que xa ofrecemos vantaxas e inconvenientes vamos falar dos problemas que ata agora nos ocasionou a enerxía nuclear, sen entrar en campo bélico a fondo e referíndonos só a produción de enerxía propiamente dita. Citaremos dous casos:

• Chernóbyl(26/4/1986)• Fukushima(11/5/2011)

15

4.Chernóbyl

O 26 de abril de 1986 prodúcese na actual Ucraína, pero daquela Unión Soviética, o accidente nuclear máis grave da historia dende o uso desta enerxía para pruducción de electricidade.A central V.I. Lenin tiña catro RBMK-1000 para producir 1000MW/h cada un, que se puxeron en marcha entre 1977 e 1983, e estaban en proceso de construcción outros dous, que se viron frustrados polo accidente posterior.

16

4.1A que se debeu?As leis de seguridade nuclear, déronse de conta de que o sistema de deseño dos reactores non cumpría os requisitos mínimos para o seu funcionamento, o máis importante era que carecía de circuíto de contención, peza básica a hora de buscar seguridade para evitar fugas. Así tiveron que facerse probas, foi nunha destas que simularon unha caída da potenca eléctrica a 30MW así a turbina debería seguir xerando enerxía pese a este detrimento da potencia para que as bombas refrixerantes puidesen ser postas en funcionamento, pero o núcleo sufríu un forte incremento, polo que se produciu unha fusión neste e provocou a explosión do hidróxeno do seu interior, a cantidade de residuos radoactivos explulsados considerouse 500vgeces superior a da Bomba atómica lanzada sobre Hiroshima na II Guerra Mundial 17

4.2Cal foi a proba?• Era unha proba para aumentar a seguridade do reactor 4.

Debían facer decaer a enerxía e ver se a turbina seguía funcionando e a súa inercia conseguía manter as bombas de refrixeración ata acender os motores diésel que continuarían coa tarefa, pois os técnicos descoñecían se isto era posible.

• Para realizar o devandito experimentos, non quixeron evitar a reacción en cadea para que non se producise un fenómeno chamado envelenamento por xenón, que impediría a reacción en cadea durante días.

• Os operadores baixaron as barras de control de acero ao bromo ata facer decaer a potencia a 30MW, con esta potencia o proceso deteríase pois os sistemas de prohibición impediríano, entón desconetaronos, violando o Regulamento de Seguridade Nuclear da URSS.

18

• Aos 30MW comeza o envelenamento por xenón, asique volveron subir as barras de control, pero co reactor a piques de apagarse retiraron manualmente demasiadas barras de control, pois o recomendable é deixar mínimo 30 baixadas e só deixaron 8 das 170 que había.

• Cos sistemas de emerxencia desconetados o reactor experimentou unha subida de potencia extremadamente rápida que os operadores non detectaron ata 4 horas máis tarde.

19

• Cando quixeron baixar de novo as barras de emerxencia premendo o botón SCRAM de emerxencia, as barras non responderon pois estaban deformadas pola calor e as desconetaron para permitirlles caer por gravidade.

• Despois escoitáronse fortes ruídos e prodúxose a expñlosión do reactor por mor dunha nube de hidróxeno que se formara no núcleo, esta voou 100 toneladas do reactor provocando un incendio na planta e unha emisión enorme de produtos da fisión á atmosfera.

20

4.3O rango de acción

21

5.O accidente máis recente: Fukushima

Foi deseñada pola compañía estadounidense General Electric e comezouse a súa construcción en 1967, e o seu funcionamento en 1971. Composta por seis reactores BWR de alta potencia que suministraban á rede 4,7 GW

O accidente sucedeu o 11 de Marzo do 2011 polas seguintes causas:

22

5.1A que se debeu?

A primera produxose no primeiro dia do sismo no que se pararon o sistemas de refrixeracion dos reactores e catro xeradores de emerxencia. Como consecuencia disto, houbo unha fusión do núcleo parcila en tres dos reactores; as explosións de hidroxeno destruirion o revestimento superior de tres reactores e dañou o tanque de contencion dun. Sucederonse multiples incendios no reactor 4. A s barras de combustible nuclear gastado das piscinas de combustible gastado comezaron a sobrequentarse cando os niveis das piscinas baixaron.

23

A causa do incidente foi un maremoto co epicentro a 16Km da central, que desbordou por entiba dos diques de contención programados, que solo soportaban olas de ata 10m

O medo das filtracions de radiacion levou a evacuar a poboacion ata un radio de 40 Km. Os traballadores da planta foron expostos a radiacion e foron evacuados temporalmente varias veces.

O 11 de abril, a NISA (Nuclear&Industrial Security Agency) eleva o nivel de gravidade a 7 o máximo da súa escala, e de igual rango ca o de Chernóbyl.

24

5.2O rango de acción

25

6.Efectos da radioactividade na saúde Hai que distinguir en primeiro lugar entre a exposición

puntual a altas doses (moi por encima de 100 milisieverts), que pode provocar efectos agudos en pouco tempo (como malestar, queimaduras na pel, caída de pelo, diarreas, náuseas ou vómitos), e os danos acumulados, que poden causar problemas de saúde máis graves a longo prazo (cancro fundamentalmente), sobre todo leucemias e cancro de tiroides.

Estes efectos teñen que ver coa capacidade das radiacións ionizantes para provocar cambios na estrutura das células, é dicir, para alterar o seu ADN; algo que non ocorre coas radiacións non ionizantes (como as de infravermellos).

26

Con radiacións tan elevadas como unha central nuclear cando estoupa o máis común é incluso chegar á morte porque ao mutar o ADN pode perder capacidade para producir proteínas esenciais para conservar o fenotipo, polo que un erro nestas pode desembocar na morte por deficiencias funcionais que se derivaran destas. Tamén queimaduras e efectos adversos de carácter físico relacionadas coa natureza das ondas( por exemplo a vibración frecuencial a que estarían sometidas as nosas proteínas podería facer que se desnaturalizaran e perder as suas funcións cotiás coma no caso das mutacións severas).

27

7.O futuro da enerxía nuclear. A enerxía nuclear?

Para paliar estes efectos adversos que se nos presentar en torno a enerxía nuclear, hai que ter en conta que se está referindo a que usamos actualmente, a de fisión, pero se puidesemos utilizar a enerxía de fusión?, que non produce residuos e a sua eficiencia é moitísimo máis alta?Pero para alcanzala necesitamos melloran incriblemente o soporte tecnolóxico que temos, pois o actual non é capaz de soportar as temperaturas nin as densidades apropiadas para que se poida efectuar.

28

Para investigar en torno a isto,

probáronse distintos sistemas magnéticos que foran capaces de contrarestar a forza da gravidade e poder realizar a fusión no baleiro onde non se poderían transmitir as ondas mecánicas, sen embargo en 1989 dous científicos afirmaron poder lograr a fusión fría, que consiste en:

29

7.1Fusión fría

Faise pasar unha corrente eléctrica a través dunha cela electrolítica na que o cátodo é de Paladio e o ánodo de Platino, o baño condutor é un composto de Litio, Osíxeno e Deuterio( LiOD) disolto en auga pesada(aquela que está constituída por Osíxeno e Deuterio, un isótopo do H pero con dous neutróns no núcleo). O funcionamento sería:

Crese que ó paladio( cátodo) empezarían a incorporarse átomos(non moléculas) de deuterio, que están libres no electrolito. Deste xeito ao irse acumulando o deuterio iría aumentando a súa densidade a medida que se incorporan máis átomos. Se esta densidade superase un valor crítico os seus núcleos uniríanse por fusión.

30

7.2Esquema da fusión fría

31

8.BIBLIOGRAFÍA • Gran enciclopedia Interactiva Océano ed. 1997• Foronuclear.org• Fusiónfría.bloggspot.com• Apuntes de CMC IES Otero PEDRAYO do curso escolar 2011/2012• Libro de tecnoloxía: Silva Rodríguez, Francisco. E. McGrawHill • www.mhe.es/bachillerato/tecnologia• www.mhe.es/bachillerato/fisicayquimica• Enciclopedias virtuais e foros• Documentales sobre la energía nuclear en:

– Youtube– Alonsofórmula.org– Blog escolar: enterateacienciatamenecultura.bloggspot

32

33