Te has planteado alguna vez cómo los reactores nucleares generan electricidad? La clave está en la fisión nuclear, un proceso que divide los núcleos atómicos y libera un sinnúmero de energía. Vamos a investigar de qué forma se lleva a cabo la fisión nuclear en los reactores, cuáles son sus elementos esenciales y qué desafíos y beneficios muestra esta tecnología en el contexto global.
En 1938, los científicos Otto Hahn y Fritz Strassmann hicieron un hallazgo importante : la fisión nuclear. Al hostigar núcleos de uranio-235 con neutrones, observaron que estos se fragmentaban en partes más pequeñas, liberando un sinnúmero de energía con apariencia de calor y radiación. Este proceso también libera neutrones auxiliares que pueden inducir mucho más fisiones, creando una reacción en cadena, un fenómeno crucial para el desempeño de los reactores nucleares.
Para conducir esta reacción en un reactor, es primordial entender sus componentes clave. El núcleo del reactor aloja el combustible nuclear, típicamente uranio enriquecido, esencial para la fisión. Un moderador, como agua ligera, agua pesada o grafito, se utiliza para desacelerar los neutrones, aumentando la posibilidad de que ocasionen mucho más fisiones. Los sistemas de control, como las barras de control fabricadas con materiales que absorben neutrones, permiten regular la tasa de fisión. Además, un refrigerante, que puede ser agua o sodio líquido, trasfiere el calor generado en el núcleo hacia una turbina o generador de vapor, donde se transforma en electricidad.
Hay distintos géneros de reactores nucleares, cada uno de ellos con sus propias características. Los reactores de agua ligera son los más frecuentes, utilizando agua corriente como moderador y refrigerante, y dominan la industria nuclear comercial. Los reactores de agua pesada emplean agua enriquecida con deuterio, lo que les deja usar uranio natural como comburente, si bien enfrentan ciertos desafíos especialistas auxiliares. Los reactores de sales fundidas, una tecnología nuevo, emplean sales de fluoruro como refrigerante y combustible, ofreciendo ventajas importantes en términos de seguridad y eficacia, aunque aún se encuentran en desarrollo.
La energía nuclear da múltiples beneficios, como la aptitud de producir enormes proporciones de energía sin emitir gases de efecto invernadero y la oportunidad de operar de forma continua, ofreciendo una fuente de energía fiable y permanente. Sin embargo, asimismo enfrenta desafíos importantes, como la administración segura de los restos radiactivos y el riesgo de accidentes nucleares.
La fisión nuclear ha transformado relevantemente nuestra capacidad para producir energía. Con los avances continuos en la investigación y el desarrollo, se espera mejorar la seguridad y la eficiencia de los reactores nucleares y avanzar hacia tecnologías mucho más limpias y sostenibles. Para esos interesados en reforzar en este asunto, hay varios recursos libres, como libros especializados, reportajes y sitios web dedicados a la energía nuclear.