term o nucleare

8/16/2019 Term o Nucleare

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Energía Termonuclear

Desde hace ya algunos años se está realizando un notable esfuerzo mundial por lograr elcontrol de laenergía defusión nuclear, también llamada termonuclear.

Esta investigación puede dar resultados de una importancia extraordinaria. Una vez logrado

dicho control, se dispondría de una fuente prácticamente inagotable deenergía, puesto que

elcombustible básico, el deuterio (isótopo pesado del hidrógeno), se puede extraer en

enormes cantidades de los océanos y a un precio muy económico.

Como comparación, diremos que el deuterio que contiene un litro de agua ordinaria tiene un

contenido energético equivalente a 350 L de gasolina. Existe, por otra parte, la enorme ventaja

de que el proceso defusión no produce residuos radiactivos en cantidad apreciable. Vamos,

entonces, a ver algunos de los difíciles problemas que plantea el control de laenergíatermonuclear y de los progresos realizados en susolución.

Lafusiónnuclear es un proceso muy conocido. Se sabe desde hace muchos años que la

energía del Sol y las otras estrellas proviene del proceso defusión nuclear. El descubrimiento

en el laboratorio de las reacciones de fusión se realizó antes que el de la fisión. Hoy se

conocen muchas reacciones nucleares que desprenden una gran cantidad de energía y que

resultan de la combinación de varios núcleos. No obstante, sólo son de interés práctico las que

se verifican entre núcleos ligeros, puesto que, siendo menor la repulsiónelectrostática, la

facilidad con que se produce la reacción es mayor.

La bomba termonuclear opera por fusión de plasma

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Seguidamente se indican algunas de las reacciones más interesantes, así como la

correspondiente energía desprendida. La producción de una serie continua de reacciones de

fusión es análoga al proceso de combustión. En la combustión ordinaria se producen

reacciones químicas, por ejemplo, hidrógeno y oxígeno dan agua y desprenden energía. Para

que se produzca la reacción, las moléculas deben chocar violentamente, es decir, el material

debe ser calentado.

Se necesitan tres condiciones para quemar un combustible químico y aprovechar la energía

producida:

1. El combustible ha de ser calentado hasta su punto de ignición;

2. Debe haber suficiente cantidad como para sostener una reacción continua; y

3. Debe ser posible extraer la energía producida de un modo controlable. Se necesitan

exactamente estas tres mismas condiciones para producir reacciones de fusión y aprovechar su

energía. Pero existe una gran diferencia: para la fusión, el punto de ignición se encuentra a cientos

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de millones de grados. En cuanto al punto tercero, resaltemos que la bomba de hidrógeno es un

proceso termonuclear pero no controlado.

Reactor de estudios

nucleares destinado a ensayos

de los elementos combustibles

utilizados en centrales electronucleares

El combustible más apropiado para producirenergía termonuclear es el indicado en la tercera

reacción, es decir, núcleos de deuterio, el isótopo de hidrógeno demasa 2, y núcleos de tritio

(otra forma pesada del hidrógeno), el isótopo de masa 3. En su mayor parte, la energía que se

produce en la reacción aparece comoenergíacinética de los neutrones.

Estaenergía puede ser recogida, moderándolos en una substancia que se encuentre fuera de

la zona de reacción. Elcalorgenerado de este modo se puede utilizar en una turbina

devapor para producir energía eléctrica de la manera ordinaria. Como el tritio no existe en la

naturaleza, sería preferible usar una reacción deuterio-deuterio. Pero este tipo de reacción es

mucho más improbable que la de tritio-deuterio. Para cualquier tipo de reactor de fusión de

utilidad práctica debería auto proporcionarse el tritio mediante la reacción de algunos de los

neutrones que produjese con el Lis. Las reservas de litio son suficientemente grandes como

para no constituir un problema. El problema inmediato está en producir grandes cantidades de

reacciones controladas deuterio-tritio. Los núcleos que han de interactuar están cargados

positivamente; por tanto, para producirse la reacción habrán de tener una energía suficiente

para vencer la repulsiónelectrostática. Estaenergía es del orden de 20 keV, que corresponden

a unatemperatura de 200 millones de grados. A estas temperaturas elevadas incluso que el

interior del Sol, todos los átomos de hidrógeno están ionizados, es decir, desprovistos de sus

electrones, resultando un gas completamente ionizado, oplasma, formado por núcleos,

cargados positivamente, y electrones, siendo la masa en conjunto eléctricamente neutra.

El problema está en confinar un plasma, a temperatura tan elevada, durante

untiempo suficiente para que se produzca un número apreciable de reacciones de fusión.

Eltiempo de confinamiento requerido es tanto menor cuanto más denso sea el plasma, perola

energía va siendo desprendida a un ritmo que aumenta en violencia según como se vaya

aumentando la densidaddel plasma. Para conseguir una extracción de energía controlada, y

no una explosión, es necesario manejar plasmas de muy baja densidad, confinados durante

un tiempo relativamente grande. La razón para que se tenga que mantener un plasma a la

temperatura a que nos referimos anteriormente, durante cierto tiempo, está en que la

probabilidad de obtener una reacción con una sola colisión entre dos núcleos es muy baja, y

por tanto tendremos que confinar el plasma durante un tiempo suficiente como para que una

partícula en su recorrido tenga múltiples oportunidades de reaccionar.

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Por ejemplo, tendremos que mantener un

plasma durante décimas de segundo, que es

un tiempo millones de veces superior al que

tarda un ion en atravesar toda su extensión.

Según lo anterior, los iones deben serdevueltos al interior del plasma cada vez que

lleguen a su superficie, y este proceso se

debe repetir muchas veces. Surge, por tanto,

la cuestión de cómo confinar el plasma en un

espacio limitado. Un recipiente material de

cualquier tipo no sirve, puesto que el contacto

con las paredes enfriaría inmediatamente el

plasma por debajo de su punto de ignición.

Lasolución a este problema está en formar

una botella magnética. En este dispositivo, el

plasma se encuentra dentro de una cámara,

donde se ha hecho el vacío.

Bombas Atómicas

Se aplica un fuertecampo magnético, que lo

confina y lo mantiene alejado de las paredes

de la cámara. Elcampo magnético actúa

mediante las fuerzas que ejerce sobre los

iones y electrones del plasma. Se puede

establecer unequilibrio en el cual

lapresión que ejercen las partículas que

tratan de escapar sea contrarrestada

exactamente por lasfuerzas magnéticas.

Pero la cuestión radica en mantener

este equilibrio; el problema de la estabilidad

del plasma confinado es enormemente complejo, pues éste es mucho más complicado en su

comportamiento que losfluidos. Cuando se intentaron los primeros experimentos de fusión,

éstos fracasaron por culpa de inestabilidades en el plasma, haciendo perder la esperanza de

encontrar una solución simple al problema. Actualmente, no obstante tienen ya conocimientos

básicos que no sólo han hecho progresar la investigación en la fusión sino también en la

astrofísica y en muchas otras áreas. Se está profundizando en las causas de inestabilidad de

los plasmas, y estos conocimientos ya dan sus frutos, permitiendo controlar algunas clases de

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inestabilidades. El campo magnético no afecta a la componente del movimiento que tiene la

dirección de las líneas de fuerza magnética; sólo afecta a la componente transversal, de modo

que una partícula cargada se mueve

helicoidalmente a lo largo de tales líneas d fuerza. Por tanto, una partícula tiende a escapar,

moviéndose a lo largo del campo magnético. El problema puede ser resuelto de dos maneras:la primera consiste en usar un recinto toroidal, de modo que las líneas de fuerza se cierren

dentro de él. Este método se llama decampo cerrado; la segunda consiste en utilizar un

campo magnético de forma alargada pero más intenso en sus extremos.

Este es el método denominado de campo abierto; a cada extremo se le denomina espejo

magnético. Por este método se producen muchas pérdidas et los extremos, y parece dudoso

que pueda da en un futuro resultados útiles para la producción de energía. Pero teniendo en

cuenta que el esfuerzo está centrado actualmente en la experimentación, y que ésta es mucho

menos complicada con sistemas de campo abierto que con sistemas de campo cerrado, la

mayoría de los trabajos que se efectúan actualmente utiliza sistemas de aquel tipo. La pérdida

de partículas energéticas se realiza mediante dos procesos.

El primero de ellos, que podríamos llamar de pérdidas continuas, tiene lugar por intercambio

de cargas. Los átomos o moléculas neutros que proceden de las paredes, si encuentran

union, le ceden unelectrón, neutralizándolo, con lo cual, al no ser afectado por el campo

magnético, escapa. Con todo, se ha logrado mantener estas pérdidas por debajo de un nivel

razonable. Las pérdidas más importantes son las causadas por inestabilidades del plasma. Si

los plasmas no tuvieran inestabilidades y movimientos turbulentos, y las pérdidas fueran sólo

por difusión, quizá se hubiera llegado ya a una solución definitiva. Pero no es éste el caso: nos

encontramos ante el movimiento turbulento e inestable de un fluido que tiene variedad de

modos de escapar rápidamente hacia las paredes, haciendo su tiempo de confinamiento

siempre reducido. Hay que tener en cuenta que, para obtener una cantidad apreciable de

energía, el producto de la densidad de partículas por el tiempo medio de confinamiento debe

tener cierto valor, que depende del tipo de aparato empleado. Se calcula que para reacciones

deuterio-tritio, este producto debe ser del orden de 10’4, expresando el número de partículas

en partículas por centímetro cúbico y el tiempo en segundos. Este número es en realidad algo

bajo; una fuente práctica de energía deberá tener un producto algo mayor.

Las experiencias de mayor envergadura que se efectúan actualmente Reactor de estudios

nucleares, destinado a ensayos de los elementos combustibles utilizados en centrales

electronucleares. tienen un producto inferior en cien a mil veces al anterior, y éstos son los que

utilizan plasmas densos continuados durante millonésimas de segundo.

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Los que utilizan plasmas a mucha menor densidad tienen un producto inferior en más de diez

mil veces. Antes de volver sobre el problema de las inestabilidades, vamos a describir en

líneas generales cómo debería ser un reactor de fusión. Como se desprende de la teoría y la

experimentación, elradio de la zona de plasma debe ser del orden de centímetros. El límite

superior está impuesto por razones técnicas. En la región donde se encuentra el plasma sehace el vacío por bombas de difusión y por absorción en un metal conveniente, normalmente

titanio o molibdeno. Lapresión ha de ser muy baja, pero además se deben reducir al mínimo

las impurezas como carbono, nitrógeno y oxígeno.

La técnica del vacío ha dado avances importantísimos gracias a las investigaciones

en fusión.Después, debe existir un medio que reciba los neutrones emitidos por el plasma.

Este medio deberá

cumplir varias funciones: moderar los neutrones, multiplicarlos y proporcionar tritio mediante la

absorción por el Li. Es desde luego en el área de la creación de campos magnéticos intensos

donde se han hecho avances tecnológicos más espectaculares. El confinamiento de un

plasma a temperatura elevada necesita campos de intensidad muy alta, del orden de un

millón

de veces la del campo magnético terrestre y, por otra parte, en algunas experiencias los

campos deben crearse en pocas millonésimas de segundo. Generar tales campos requiere

carretes por los que circulen miles de amperios.

Si se necesita un campo continuo, el consumo de energía por los carretes es enorme. Por ello,

se está trabajando intensamente en cierto tipo de superconductores, compuestos

poraleacionesque no sólo pierden toda su resistencia eléctrica a temperaturas próximas al

heliolíquido sino que además mantienen su estado superconductor en un fuerte campo

magnético. Con tales conductores, bobinas magnéticas que necesitarían cientos de millones

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de vatios si estuvieran hechas de cobre, pueden utilizarse sin más gasto de energía que la

almacenada en el campo magnético.

Una vez energizadas, unas bobinas de esta naturaleza se pueden cortocircuitar y la corriente

fluiría por ellas indefinidamente. Mantenerlos a la temperatura del heliolíquido no es un

problema serio. Ya se ha probado un carrete que funciona de este modo. Por el cable pasan500 amperios, pero tiene una sección como la de los circuitos ordinarios hechos para pocos

amperios.

Veamos ahora el problema de elevar la temperatura de un plasma. Se han utilizado tres

métodos y se está probando otro más.

Al principio se procedía en la siguiente forma: el recipiente se llena de un gas frío, se ponen en

funcionamiento las bobinas creadoras del campo magnético, y el proceso de ionización y

calentamiento del gas se comienza por medio de una descarga eléctrica en él, haciendo pasar

una corriente lo más elevada posible. Más recientemente, se logra mayor temperatura

exponiendo el plasma a la acción de un campo electromagnético muy fuerte, a

una frecuencia que resuene con lafrecuencia natural del movimiento de las partículas del

plasma.

En el segundo método, el plasma es acelerado e inyectado en un campo magnético mientras a

éste se le baja la intensidad, luego se aumenta ésta de modo que el plasma se comprime,

calentándose.

El tercer método utiliza un flujo continuo de partículas de alta energía. Puesto que el campo

magnético puede ser atravesado sin dificultad por partículas neutras, lo más indicado es

utilizar un haz de átomos neutros, que se obtienen creando primero un haz de iones,

acelerándolos y haciéndolos chocar con gas a baja presión para que tomen electrones por

intercambio de carga. El haz atómico pasa al campo magnético que lo ha de encerrar, y allí,

por choque con las partículas ya existentes, se vuelven a crear iones, quedando atrapados.

Existe un cuarto método, en período de pruebas, que consiste en la utilización de un láser. Se

enfoca un haz de luz procedente de un láser en el interior de un campo magnético; se deja

caer una bolita de una substancia apropiada; cuando alcanza el punto donde se concentra el

haz, se pulsa el láser y la bola se vaporiza,formándose una nube de partículas ionizadas muy

energéticas.

Nos referiremos seguidamente a los avances logrados en el control de las inestabilidades del

plasma. Existen dos métodos principalmente,el método del pozo magnético y el método del

corto circuito.

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Se puede crear lo que se denomina un pozo magnético, rodeando un campo magnético en el

que se utilice el principio de los espejos, del que ya tratamos, por cuatro conductores

colocados en sentido longitudinal.

Resulta un campo magnético en forma tal que su intensidad crece en todas las direcciones

que se alejan de su centro, y por tanto tiende a reflejar las partículas hacia su interior.Este dispositivo ha constituido un gran avance en la técnica del confinamiento de plasmas. El

otro método importante es, como ya se dijo, el denominado del corto circuito. Un plasma en un

campo magnético tiene buena conductividad eléctrica en una dirección paralela a las líneas

del campo magnético, puesto que las partículas caminan libremente a lo largo de ellas.

En dirección transversal, laconductividad es bastante mala. Es ésta es la razón por la que

cuando los iones positivos y los electrones se separan en una dirección perpendicular al

campo, como sucede en cierto tipo de inestabilidades, tienden a permanecer separados y

también a circular en dos canales diferentes.

Supóngase ahora que se coloca un conductor en el sistema, de modo que se conecten los

canales. Se habrá proporcionado un camino por el cual la corriente podrá fluir, y grupos de

iones positivos y de electrones que se habían separado volverán a mezclarse. El mayor

interés

en aplicar este principio se centra en los sistemas magnéticos de tipo cerrado como

elStellaratorde la Universidad de Princeton.

Energia termo nuclear

Antes de comenzar a hablar acerca de la energia termo nuclear es conveniente proveer

cierta información acerca de la energía nuclear en general ya que muchos no cuentan con

la información correcta acerca de este tipo de obtención de energía. Es muy importante

recalcar que cuando hablamos de energía nuclear no hablamos de un tipo de energía en si,

así como es por ejemplo la energía eléctrica o mecánica, sino que hablamos de un tipo de

obtención de energía mediante las reacciones que se producen o que se provocan

intencionalmente en los núcleos de los átomos y que liberan energía, cuando se habla de

procesos que liberan energía hablamos de procesos eotérmicos. !os procesos eotérmicos

que liberan la energía nuclear son las fisiones y las fusiones nucleares, en una los núcleos de

átomos de cargas similares se unen formando un núcleo más grande, mientras que en la otra

hablamos de un proceso en el cual el núcleo se divide en dos o más partes y también como

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resultado de este proceso se libera energía.

"icha energía que se libera en estos procesos puede ser de muchos tipos, aunque

generalmente la mayor parte de las plantas de energía nuclear, es decir los establecimientos

donde se llevan a cabo estos complejos procesos, se dedican a la producción de energía

eléctrica, ya que es la energía más utili#ada en la sociedad$ En el caso de la energia termo

nuclear, que se trata de una energía que tal y como indica el nombre es la energía

liberada en forma de calor. %unque muchos no lo notemos, la energía calórica se utili#a

constantemente en la vida diaria, y sin mencionar por supuesto industrialmente donde la

energía calórica es muchas veces la base para fabricar productos de todo tipo, muchos que

son esenciales para la vida, como ciertos alimentos a los que se les aplica energía calórica

para lograr matar a las bacterias que puedan contener.

Es necesario mencionar que la energía térmica puede obtenerse de muchas maneras, no solo

mediante las reacciones que se pueden reali#ar en los núcleos de los átomos es decir

obtener energia termo nuclear. Además, como todos sabemos la producción de energía

nuclear deja, además de la energía obtenida por supuesto, una enorme cantidad de

desechos químicos muy peligrosos que generalmente son arrojados al medio ambiente,

como a ríos u océanos, ya que no eisten otros lugares donde se puedan arrojar, igualmente

sea donde sea que se arrojen siempre causarán da&o, y aunque en muchos países eisten

regulaciones y normas y hasta prohibiciones de arrojar esta clase de desechos aun no son

cumplidos en su totalidad.

!or qu" utilizar energia termo nuclear#


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Es por esto que siempre es conveniente cuando

hablamos de energia termo nuclear, mencionar este tema del cuidado del medio

ambiente y como eisten alternativas ideales a este tipo de obtención de energía como es

por ejemplo la energía térmica que provee continuamente y a modo de recurso renovable el

sol, y además eisten los denominados paneles solares que son artefactos preparados para

captar esta energía para que pueda ser utili#ada para fines domésticos o industriales,

igualmente generalmente se utili#a para elevar la temperatura del agua, ya que el agua

caliente es una delas grandes necesidades básicas que tiene toda la población de hoy en día,

no solo por cuestiones de higiene, sino también para ciertos alimentos. ' estos tan solo son

los usos que se les da a la energia termo nuclear, o energía térmica en general, en su forma

original.

(on esto queremos decir que la energía térmica puede ser transformada en otros tipos de

energía como eléctrica o mecánica, ya sea si se trata de energia termo nuclear o de energía

solar térmica, y esta es otra de las grandes importancias de la obtención de energía

térmica. )gualmente, muchos se preguntarán por que se utiliza la energia termo nuclear

sobre la energía t"rmica del sol siendo la segunda un recurso renovable que no causa

desechos# !a ra#ón principal es que muchos sostienen que la energía que provee el sol no es

suficiente para cubrir el gasto energético que se produce en la sociedad de hoy en día,

teniendo en cuenta la cantidad de artículos electrónicos que se pueden encontrar en un

hogar regular.

%sí como también en industrias u otros elementos que requieren de energía para su correcto

funcionamiento *transportes, lu#, etcétera+. ara concluir, podemos decir que la energia


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termo nuclear se trata de una energía t"rmica, es decir calórica o que irradia calor, que

se obtiene mediante procesos nucleares que son las fisiones o las fusiones del n$cleo del

átomo, y que, aunque su uso se encuentra aceptado mundialmente, produce desechos de

todo tipo que no solo da&an directamente el medio ambiente, sino que también la vida

humana puede verse afectada.

Energia termonuclear La energía nuclear o energía atómica es la energía que se libera espontánea o artificialmente

en las reacciones nucleares. Sin embargo, este término engloba otro significado, el

aprovechamiento de dicha energía para otros fines, tales como la obtención de energía

eléctrica, térmica y mecánica a partir de reacciones atómicas, y su aplicación, bien sea con

fines pacíficos o bélicos. Así, es comn referirse a laenergía nuclear no solo como el resultado

de una reacción sino como un concepto más amplio que incluye los conocimientos y técnicas

que permiten la utili!ación de esta energía por parte del ser humano.

"stas reacciones se dan en los ncleos de algunos isótopos de ciertos elementos

químicos #radioisótopos$, siendo la más conocida la fisión del uranio-235 #%&'U $, con la que

funcionan los reactores nucleares, y la más habitual en la naturale!a, en el interior de las

estrellas, la fusión del par deuterio(tritio #%)(&)$. Sin embargo, para producir este tipo de

energía aprovechando reacciones nucleares pueden ser utili!ados muchos otros isótopos de

varios elementos químicos, como el torio-232 , el plutonio-239, el estroncio(*+ o el polonio(%+

#%&%-h, %&*u, *+Sr, %+o/ respectivamente$.

"0isten varias disciplinas y1o técnicas que usan de base la energía nuclear y van desde la

generación de electricidad en las centrales nucleares hasta las técnicas de análisis de

datación arqueológica #arqueometría nuclear$, la medicina nuclear usada en los hospitales,

etc.

Los sistemas más investigados y traba2ados para la obtención de energía aprovechable a

partir de la energía nuclear de forma masiva son la fisión nuclear y lafusión nuclear. La

energía nuclear puede transformarse de forma descontrolada, dando lugar al armamento

nuclear / o controlada en reactores nucleares en los que se produce energía eléctrica, energía

mecánica o energía térmica. -anto los materiales usados como el dise3o de las instalaciones

http://es.cyclopaedia.net/wiki/Energia-electrica-3http://es.cyclopaedia.net/wiki/Energia-electrica-3http://es.cyclopaedia.net/wiki/Energia-electrica-3http://es.cyclopaedia.net/wiki/Energia-termica-3http://es.cyclopaedia.net/wiki/Energia-termica-3http://es.cyclopaedia.net/wiki/Tecnologia-nuclear-1http://es.cyclopaedia.net/wiki/Energia-1http://es.cyclopaedia.net/wiki/Isotopo-1http://es.cyclopaedia.net/wiki/Elementos-quimicos-1http://es.cyclopaedia.net/wiki/Elementos-quimicos-1http://es.cyclopaedia.net/wiki/Uranio-235http://es.cyclopaedia.net/wiki/Uranio-235http://es.cyclopaedia.net/wiki/Uraniohttp://es.cyclopaedia.net/wiki/Tritiohttp://es.cyclopaedia.net/wiki/Tritiohttp://es.cyclopaedia.net/wiki/Isotopo-1http://es.cyclopaedia.net/wiki/Isotopo-1http://es.cyclopaedia.net/wiki/Toriohttp://es.cyclopaedia.net/wiki/Toriohttp://es.cyclopaedia.net/wiki/Plutoniohttp://es.cyclopaedia.net/wiki/Plutoniohttp://es.cyclopaedia.net/wiki/Plutoniohttp://es.cyclopaedia.net/wiki/Electricidadhttp://es.cyclopaedia.net/wiki/Electricidadhttp://es.cyclopaedia.net/wiki/Arqueometria-1http://es.cyclopaedia.net/wiki/Arma-nuclearhttp://es.cyclopaedia.net/wiki/Arma-nuclearhttp://es.cyclopaedia.net/wiki/Arma-nuclearhttp://es.cyclopaedia.net/wiki/Energia-electrica-3http://es.cyclopaedia.net/wiki/Energia-termica-3http://es.cyclopaedia.net/wiki/Energia-electrica-3http://es.cyclopaedia.net/wiki/Energia-electrica-3http://es.cyclopaedia.net/wiki/Energia-termica-3http://es.cyclopaedia.net/wiki/Tecnologia-nuclear-1http://es.cyclopaedia.net/wiki/Energia-1http://es.cyclopaedia.net/wiki/Isotopo-1http://es.cyclopaedia.net/wiki/Elementos-quimicos-1http://es.cyclopaedia.net/wiki/Elementos-quimicos-1http://es.cyclopaedia.net/wiki/Uranio-235http://es.cyclopaedia.net/wiki/Uraniohttp://es.cyclopaedia.net/wiki/Tritiohttp://es.cyclopaedia.net/wiki/Isotopo-1http://es.cyclopaedia.net/wiki/Toriohttp://es.cyclopaedia.net/wiki/Plutoniohttp://es.cyclopaedia.net/wiki/Electricidadhttp://es.cyclopaedia.net/wiki/Arqueometria-1http://es.cyclopaedia.net/wiki/Arma-nuclearhttp://es.cyclopaedia.net/wiki/Arma-nuclearhttp://es.cyclopaedia.net/wiki/Energia-electrica-3http://es.cyclopaedia.net/wiki/Energia-termica-3


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son completamente diferentes en cada caso.

4tra técnica, empleada principalmente en pilas de mucha duración para sistemas que

requieren poco consumo eléctrico, es la utili!ación de generadores termoeléctricos de

radioisótopos #5-6, o 6-5 en inglés$, en los que se aprovechan los distintos modos

de desintegración para generar electricidad en sistemas de termopares a partir del calor

transferido por una fuente radiactiva.

La energía desprendida en esos procesos nucleares suele aparecer en forma departículas

subatómicas en movimiento. "sas partículas, al frenarse en la materia que las rodea,

producen energía térmica. "sta energía térmica se transforma en energía

mecánica utili!ando motores de combustión e0terna, como las turbinas de vapor . 7icha

energía mecánica puede ser empleada en el transporte, como por e2emplo en los buques

nucleares/ o para la generación de energía eléctrica en centrales nucleares.

La principal característica de este tipo de energía es la alta calidad de la energía que puede

producirse por unidad de masa de material utili!ado en comparación con cualquier otro tipo de

energía conocida por el ser humano, pero sorprende la pocaeficiencia del proceso, ya que se

desaprovecha entre un 89: y *%: de la energía que se libera.

"sto es un e0tracto del artículo Energia termonuclear de la enciclopedia libre ;i


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“Es la rimera obser!ación de la fusión con una fuente ulsante", di"o %amon &.

Leeper, director del departamento de física aplicada en #andia '(lburquerque, )uevo

*$xico+ que presentó los resultados en una reunión de la #ociedad Estadounidense de

ísica celebrada en iladelfia.

La ma#oría de los e$erimentos ara conseguir la fusión controlada ha

utili%ado camos magn&ticos ara comrimir el hidrógeno 'confinamiento

magn&tico cuando &ste alcan%a temeraturas suficientemente altas como

ara que se d& la fusión de forma continua. -ero mantener una nube de hidrógeno

densa y extremadamente caliente en forma de plasma es más complicado de lo que

los científicos pensaron cuando comenaron los experimentos sobre la fusión hace /0

años. 1ncluso los defensores de la idea aseguran que se van a necesitar d$cadas de

investigación y caros reactores antes de conseguir una central comercial de energía,

afirman los responsables de #andia. 2ambi$n para ellos se presenta, sin embargo, un

camino larguísimo.

El enfoque de Sandia uede comararse a quemar carbón en un horno. Lose$erimentos de Sandia, odrían llegar a algo arecido a un motor de

combustión, en el cual la otencia es generada or una serie de

e$losiones. Este m$todo es posiblemente más sencillo, ya que elimina la necesidad

de confinar hidrógeno gaseoso caliente, pero diseñar una máquina que pueda detonar

explosiones termonucleares controladas en rápida sucesión y aguantarlas indemne es

un reto de ingeniería que los científicos ni siquiera han abordado todavía.

En los años precedentes, los investigadores del Laboratorio )acional La3rence

Livermore 'EE44+ provocaron explosiones de fusión enfocando rayos láser de gran

intensidad sobre cápsulas de hidrógeno y pretenden seguir esta línea de traba"o en la

nueva instalación )ational 1gnition acility. tros científicos intentan ro!ocar laimlosión del hidrógeno con haces de elementos esados, como el $enón o el

cesio.

El acelerador *+

El aparato de #andia, el acelerador 5, fue construido para estudiar las explosiones de

las armas nucleares sin hacer pruebas nucleares. ( mediados de los años noventa,

este acelerador consiguió producir de 60 billones de vatios en rayos !, pero eso no

llega ni de le"os a la cantidad que se necesita para inducir la fusión e incluso el

laboratorio pensó en apagar el aparato. Las me"oras han multiplicado por 70 el pico de

potencia de rayos !, hasta alcanar más de 600 billones de vatios, y se ha empeado apensar en el acelerador como un candidato a la fusión práctica8 Estamos en la

carrera,asegura &eff 9uinten. En el experimento, durante unas mil millon$simas de

segundo, la potencia de los rayos ! lanados contra la cápsula de hidrógeno supera

con mucho la producción de todas las centrales de energía del mundo.

La ma#or arte de la m-quina, de m-s de / metros de di-metro, que arece

una enorme rueda de carro, almacena una gran cantidad de energía el&ctrica


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# al liberarla r-idamente se one en marcha una cadena de sucesos que

conducen a la fusión. En el centro de la m-quina ha# 0/ cables !erticales de

tungsteno que forman una carcasa cilíndrica de ,1 centímetros de

di-metro. :entro de la carcasa hay un cilindro de espuma de plástico y en su interior

una min;scula cápsula plástica el blanco con deuterio, isótopo pesado del hidrógeno.

El impulso de 60 millones de amperios de corriente vaporia los cables de tungsteno y

genera un campo magn$tico que proyecta el vapor de tungsteno hacia el centro del

cilindro. El vapor choca contra el plástico, creando una onda de choque supersónica

que genera rayos ! que calientan el deuterio hasta más de 77 millones de grados

centígrados, presionándolo estrechamente. En los e$erimentos reali%ados el a2o

asado, los científicos de Sandia detectaron or rimera !e% neutrones, que

son indicadores de la e$istencia de reacciones de fusión. El mes pasado

confirmaron su descubrimiento.

(ctualmente, las explosiones termonucleares no son más que min;sculas burbu"as,

suficientes para proporcionar energía a una bombilla de


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Las venta2as de la energía nuclear son=

• "s una manera limpia de generar energía sin liberas gases y

usar combustibles que deterioren la atmósfera.

• "s una gran fuente de energía que utili!amos en la vida cotidiana.

• Ayuda a detectar enfermedades, germenes y células cancerígenas.

• "sta energía es producida las %> horas del día a diferencia de la

energía solar y la energía eólica que solo funcionan al estar

e0puestas a condiciones meteorológicas.

• ?o genera @4%, por lo tanto no ayuda al calentamiento global.

• "s una fuente barata con la cual se produce grandes cantidades de

energía.

• Las plantas nucleares frenan la lluvia ácida y la contaminación del

medio ambiente gracias a su muy ba2o poder contaminante.

• 5enera empleo, en cada reactor traba2an '++ personas

apro0imadamente.

• -iene muchos afectos positivos hacia la economía.


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¿ue es la energía nuclear! #s.f.$. 6ecuperado el noviembre de %+%, dehttp=11consumob.i


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?os muestra las emisiones totales del @4%, como se puede ver la dela energía nuclear es mínima.

Las desventa2as de la energía nuclear son=

• )ay un gran riesgo de accidentes nucleares.

• "n el caso de un accidente nuclear se puede llegar

a deshabitar una gran población.

• @atástrofes como la de @hernobyl,Cu


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"as desventa#as de la energía nuclear . #+ de diciembre de %+$. 6ecuperado elnoviembre de %+%, de http=11tenergy.com1energia(nuclear1las(desventa2as(de(la(

energia(nuclear(&8*

La imagen nos muestra como se deterioran los ob2etos a causa de la radiación.


19/21

$iros%ima. #s.f.$. 6ecuperado el noviembre de %+%, dehttp=11blogsdelagente.com1monicaiforte1category1geografia1

A#L$"A"$%NES DE LA ENERGAN!"LEAR&La energía nuclear es usada en varios aspectos y aplicaciones como en=


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• A'licaciones me(ioam)ientales:

Ayuda a ver la cantidad de sustancias contaminantes en la naturale!a.

-ambién ayuda a frenar las lluvias ácidas ya que no usa productos que

contaminen la atmósfera. Se usa para reducir las plagas haciendo a los

insectos in fértiles para que cuando llegue la hora de reproducirse no

logren hacerlo y es utili!ada por gran2eros para manipular y cambiar las

plantas.

• #ro(ucción (e energía el*ctrica:

La energía eléctrica que se produce con la energía

nuclear es muy abundante, su proceso es no

contaminante y se genera a cualquier hora. Se usan

centrales nucleares para la producción de esta, se usa

la fisión como método para hervir el agua y volverla en

vapor.

• A'licaciones in(ustriales:

La energía nuclear se usa en la industria para el

control de procesos. "n las fabricas cuando se quiere

ver que el producto este en perfecta condición se pasa

por el control de calidad#control de procesos$ que estacompuesto por rayos gamma.


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• A'licaciones me(icas:

ara las terapias de

enfermedades, diagnósticos, cirugías, y pruebas

contra celular cancerígenas. Se usa para las radio

vacunas, medicina nuclear los radio nucleidos, entre

otros

• %tros:

@on el carbono >, esta energía hace posible

determinar la edad de algunos ob2etos por e2emplo

huesos y algunos otros residuos organicos.

term o nucleare

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