Energía nuclear
Las centrales nucleares utilizan combustible de uranio poco enriquecido para producir electricidad mediante un proceso llamado fisión, es decir, la división de los átomos de uranio en un reactor nuclear. El combustible de uranio consiste en pequeñas y duras pastillas de cerámica que se empaquetan en tubos largos y verticales. Los haces de este combustible se introducen en el reactor.
Una sola pastilla de uranio, ligeramente más grande que la goma de un lápiz, contiene la misma energía que una tonelada de carbón, 3 barriles de petróleo o 17.000 pies cúbicos de gas natural. Cada pastilla de combustible de uranio proporciona hasta cinco años de calor para la generación de energía. Y como el uranio es uno de los metales más abundantes del mundo, puede proporcionar combustible a las centrales nucleares comerciales del mundo durante generaciones.
La energía nuclear también ofrece muchas ventajas para el medio ambiente. Las centrales no queman ningún material, por lo que no producen subproductos de la combustión. Además, como no producen gases de efecto invernadero, las centrales nucleares ayudan a proteger la calidad del aire y a mitigar el cambio climático.
Cuando se trata de eficiencia y fiabilidad, ninguna otra fuente de electricidad puede igualar a la nuclear. Las centrales nucleares pueden generar continuamente electricidad a gran escala, las 24 horas del día, durante muchos meses seguidos, sin interrupción.
Cómo se produce la energía nuclear
La capacidad de controlar las reacciones de fisión nuclear, en las que los átomos de elementos radiactivos como el uranio se dividen en átomos más pequeños y liberan energía en el proceso, representa una de las grandes hazañas tecnológicas del siglo XX. Aprovechada en forma de calor, la energía liberada hace hervir el agua, produciendo vapor que mueve las turbinas, convirtiéndose así en energía mecánica que genera electricidad. La energía nuclear proporciona actualmente el 20% de la generación total de electricidad en Estados Unidos y el 9,5% de la energía total consumida.
Según las estimaciones de 2015 de la Administración de Información Energética de Estados Unidos, se espera que la producción de las centrales nucleares se mantenga estable hasta 2040. La capacidad nuclear podría disminuir hasta un 30% para 2035 a menos que se actualicen las plantas existentes, se amplíen las licencias o se construyan y operen nuevas plantas en un futuro muy cercano. Cuatro reactores fueron retirados del servicio en 2013 y uno entró en servicio en 2014, lo que deja un total de 60 plantas en funcionamiento comercial (con 100 reactores) en 30 estados a partir de 2015. Pero de ellos, 72 reactores recibieron renovaciones de licencia que permiten un funcionamiento más prolongado. Y en 2015 se estaban construyendo cuatro nuevas centrales y la Comisión Reguladora Nuclear estaba examinando propuestas para otras ocho.
¿Es la energía nuclear renovable?
En la fisión nuclear, los átomos se separan para formar átomos más pequeños, liberando energía. La fisión tiene lugar dentro del reactor de una central nuclear. En el centro del reactor se encuentra el núcleo, que contiene el combustible de uranio.
El combustible de uranio se forma en pastillas de cerámica. Cada pastilla cerámica produce aproximadamente la misma cantidad de energía que 150 galones de petróleo. Estas pastillas ricas en energía se apilan de extremo a extremo en barras de combustible metálicas de 12 pies. Un conjunto de varillas de combustible, algunas con cientos de varillas, se denomina conjunto de combustible. El núcleo de un reactor contiene muchos elementos de combustible.
El calor producido durante la fisión nuclear en el núcleo del reactor se utiliza para hervir el agua y convertirla en vapor, que hace girar las palas de una turbina de vapor. Al girar los álabes de la turbina, impulsan los generadores que producen electricidad. Las centrales nucleares vuelven a enfriar el vapor en agua en una estructura separada de la central, llamada torre de refrigeración, o utilizan agua de estanques, ríos u océanos. El agua enfriada se reutiliza para producir vapor.
Los reactores nucleares de Estados Unidos pueden tener grandes cúpulas de hormigón que cubren los reactores, necesarias para contener las emisiones accidentales de radiación. No todas las centrales nucleares tienen torres de refrigeración. Algunas centrales nucleares utilizan agua de lagos, ríos o del océano para su refrigeración.
Energía nuclear deutsch
La fisión nuclear produce energía a través de la división de átomos, lo que libera energía térmica que puede generar vapor y utilizarse para hacer girar una turbina y producir electricidad.2 Todas las centrales nucleares actuales utilizan la fisión para generar electricidad. El combustible más utilizado para la fisión es el uranio, aunque pueden utilizarse otros elementos como el plutonio o el torio.
La fusión nuclear es una reacción nuclear en la que dos o más núcleos atómicos chocan a una velocidad muy alta y se unen para formar un nuevo tipo de núcleo atómico. Durante este proceso, la materia no se conserva porque parte de la materia de los núcleos en fusión se convierte en fotones, lo que produce energía utilizable. Este proceso es el que permite al sol y a las estrellas emitir energía. La energía de fusión ofrece la perspectiva de una fuente de energía casi inagotable para las generaciones futuras; sin embargo, crear las condiciones para la fusión nuclear supone un reto científico y de ingeniería potencialmente insuperable3. Un experimento reciente ha demostrado que la fusión nuclear puede lograrse, pero todavía no se ha demostrado con éxito a escala comercial.
