Te has preguntado en algún momento de qué forma los reactores nucleares desarrollan su energía? El desarrollo central en esta tecnología es la fisión nuclear, una reacción pasmante que descompone núcleos atómicos liberando un sinnúmero de energía. Vamos a examinar cómo se hace la fisión nuclear en los reactores, qué elementos son esenciales en este desarrollo, y cuáles son los retos y propiedades de la tecnología nuclear a nivel mundial.
El descubrimiento de la fisión nuclear en 1938 por Otto Hahn y Fritz Strassmann descubrió que el núcleo del uranio-235 se distribuye en extractos más pequeños cuando es bombardeado por un neutrón. Esta división libera una considerable cantidad de energía con apariencia de calor y radiación, y asimismo emite neutrones auxiliares que pueden inducir más fisiones, creando una reacción en cadena. Este proceso es la base sobre la que operan los reactores nucleares.
Para comprender cómo se controla esta reacción dentro de un reactor, es vital saber sus elementos principales. El núcleo del reactor tiene dentro el combustible nuclear, que suele ser uranio enriquecido, esencial a fin de que ocurra la fisión. El moderador, que puede ser agua ligera, agua pesada o grafito, se hace cargo de ralentizar los neutrones, incrementando de esta manera las posibilidades de que provoquen mucho más fisiones. Los sistemas de control, como las barras de control fabricadas con materiales absorbentes de neutrones, dejan regular la velocidad de la fisión. Además de esto, el refrigerante, que puede ser agua o sodio líquido, se utiliza para transportar el calor generado en el núcleo hacia un generador de vapor o una turbina, donde se convierte en electricidad.
Hay diversos géneros de reactores nucleares, cada uno de ellos con características y aplicaciones únicas. Los reactores de agua ligera son los más frecuentes, usando agua corriente como moderador y refrigerante, y son predominantes en la industria nuclear comercial. Los reactores de agua pesada usan agua enriquecida con deuterio, lo que les deja emplear uranio natural como combustible, aunque presentan desafíos técnicos adicionales. Los reactores de sales fundidas, una tecnología emergente, emplean sales de fluoruro como refrigerante y comburente, ofertando importantes ventajas en términos de seguridad y eficiencia, aunque aún están en etapas de avance.
La energía nuclear tiene múltiples ventajas, como la aptitud de producir grandes proporciones de energía sin emitir gases de efecto invernadero y la oportunidad de funcionar de manera continua, lo que da una fuente de energía permanente y fiable. Sin embargo, también acarrea desafíos importantes, como la administración segura de los residuos radiactivos, el riesgo de accidentes nucleares y la proliferación de armas nucleares. Abordar estos riesgos con cuidado es esencial para aprovechar absolutamente los beneficios de la energía nuclear.
La fisión nuclear tiene apps significativas. Se emplea en la producción de radioisótopos para apps médicas, en la propulsión nuclear de naves exclusivas y en la desalinización de agua, entre otros usos. La investigación en este campo prosigue continuando, con el objetivo de prosperar la eficacia de los reactores, achicar los restos radiactivos y desarrollar tecnologías mucho más seguras y sostenibles. La fusión nuclear, que asegura ser una fuente de energía aún mucho más poderosa y limpia, asimismo es investigada con gran interés, con la promesa de revolucionar el futuro energético.
La fisión nuclear ha cambiado de manera significativa nuestra capacidad para producir energía. Pese a los retos, sigue siendo una parte fundamental en la búsqueda de fuentes de energía más limpias y sostenibles. Con los continuos avances en la investigación y avance en este campo, probablemente veamos actualizaciones esenciales en la seguridad y eficiencia de los reactores nucleares, así como la futura implementación de tecnologías de fusión nuclear, lo que podría editar radicalmente nuestra aproximación a la energía en las próximas décadas. Para esos apasionados en reforzar en este tema, hay una gran variedad de recursos libres, como libros especializados, documentales informativos y sitios web dedicados a la energía nuclear.