A favor o en contra de la energía nuclear: la contaminacion y gestión de residuos nucleares

La energía nuclear es la energía procedente de las reacciones que se producen en o entre los núcleos de ciertos átomos bajo determinadas condiciones. La energía nuclear se produce por fisión (rotura de núcleos mayores en otros menores) o fusión (se sintetizan núcleos mayores a partir de otros menores). ¿Qué es la energía nuclear? La […]
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La energía nuclear es la energía procedente de las reacciones que se producen en o entre los núcleos de ciertos átomos bajo determinadas condiciones. La energía nuclear se produce por fisión (rotura de núcleos mayores en otros menores) o fusión (se sintetizan núcleos mayores a partir de otros menores).

¿Qué es la energía nuclear?

La energía nuclear consiste en dividir el núcleo de un elemento fisible mediante el bombardeo de neutrones, obteniéndose dos elementos de menor tamaño, energía y liberación de neutrones. Si los neutrones liberados bombardean otros núcleos, produciendo a su vez otras fisiones, se produce una reacción en cadena sin control que provocaría una explosión atómica. Sin embargo, si se controla el bombardeo de neutrones de manera que sólo un neutrón de los liberados colisione, se produce una liberación constante de energía como sucede en las centrales nucleares cuyo objetivo es la producción de energía eléctrica.

Una central nuclear

Una central nuclear tiene cuatro partes:

  • El reactor en el que se produce la fisión, generando calor.
  • El generador de vapor en el que el calor producido por la fisión se usa para hacer hervir agua.
  • La turbina que produce electricidad al girar por el paso del vapor.
  • El condensador en el cual se enfría el vapor, convirtiéndolo en agua líquida.

La reacción nuclear tiene lugar en el reactor, en el que están las agrupaciones de varillas de combustible intercaladas con unas decenas de barras de control que están hechas de un material que absorbe los neutrones. Acercando o alejando estas barras de control a las varillas de combustible, se controla el ritmo de la fisión nuclear ajustándolo a las necesidades de generación de electricidad.

En las centrales nucleares habituales hay un circuito primario de agua, en contacto con el material radiactivo, en el que esta agua se calienta por fisión de uranio. Este circuito forma un sistema cerrado en el que el agua circula bajo presión, para que permanezca liquida a pesar de que la temperatura que se alcanza es de unos 293 ºC.

Con el agua del circuito primario se calienta otro circuito de agua, llamado secundario. El agua de este circuito secundario se transforma en vapor a presión que es conducido a una turbina. El giro de la turbina mueve un generador que es el que produce corriente eléctrica. Finalmente, el agua es enfriada en torres de enfriamiento con agua procedente de un río o del mar que es el tercer circuito, el agua de este tercer circuito es devuelta más caliente al río o mar de la que se extrajo, alterando térmicamente el ecosistema.

¿Cómo se usa la energía nuclear?

La fisión nuclear se usa en la producción de energía eléctrica, la fabricación de armamento nuclear, la propulsión de algunos submarinos, en la investigación y en la medicina. La cantidad de energía producida por kilo de combustible en las centrales nucleares es mucho mayor que el resto de energías no renovables. Por ejemplo, la fisión de un kilo de uranio 235 produce más de un millón de veces más de energía que un kilo de carbón, además no contamina la atmósfera con dióxido de carbono ni SOx ni NOx. No obstante, los accidentes nucleares como el de Chernobyl y el de The Mile Island y los residuos la han convertido en una energía de alto riesgo.

Residuos

Se producen residuos tanto en su extracción, como en el enriquecimiento del uranio para formar el combustible nuclear y en la utilización en la central nuclear, puesto que las barras de combustible, unos 3 o 4 años más tarde, su concentración de uranio 235 es demasiado baja como para mantener la reacción de fisión, por lo que las barras se retiran y se almacenan en una piscina (para enfriarlas porque generan calor). Cuando existe suficientes barras gastadas se puede reprocesar, extrayendo plutonio y obteniendo uranio enriquecido para reutilizarlos ambos como combustible nuclear. Mientras tanto, el resto se almacena como residuos que durarán miles de años emitiendo radiactividad. Este es precisamente el principal inconveniente de la utilización de la energía nuclear de fisión, ya que no saben qué hacer con tantos residuos. A pesar del alto coste de su construcción, la vida media de una central nuclear es de 30-40 años.

Los residuos que emiten las centrales nucleares son residuos que emiten partículas o radiaciones ionizantes. Probablemente, son los residuos más peligrosos que estamos generando por su elevada persistencia en el medio y por su elevada toxicidad, ya que provocan mutaciones en el material genético y, por tanto, alteraciones celulares, lo que conduce a la aparición de tumores y diversas enfermedades.

Además, si son afectados los órganos sexuales, pueden provocar la aparición de malformaciones genéticas en generaciones futuras. Los radioisótopos se introducen en las cadenas tróficas acumulándose en tejidos y organismos, por ejemplo, las algas pueden concentrar hasta 1.000 veces la radiactividad presente en el agua y los peces hasta 20-30.000 veces. Los materiales radiactivos se usan en muchos campos. Los residuos radiactivos producidos en las centrales nucleares, aunque su cantidad es pequeña (1% del total) contienen más del 99% de la radiación generada.

Seguridad en el almacenamiento

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El almacenamiento de los residuos radiactivos se basa en la interposición de tres barreras entre ellos, y el entorno, de modo que queden perfectamente aislados durante el tiempo necesario hasta, que por desintegración, su radiactividad decaiga a niveles inocuos. Las tres barreras son:

  • Barrera físico-química: son los contenedores o bidones que contienen los residuos radiactivos, van llenos de hormigón y forrados de plomo.
  • Barrera de ingeniería: son las estructuras de almacén o depósito como el tipo de muro.
  • Barrera geológica: es la formación del terreno elegida para el emplazamiento del depósito. Su elección debe hacerse teniendo en cuenta cuestiones como si puede verse afectado el depósito por inundaciones o filtraciones, por movimientos tectónicos y sísmicos, por procesos erosivos o por actividades humanas en su proximidad.

Además de estas barreras, se establece un control de seguridad de las instalaciones basado en un plan de medidas de vigilancia, para detectar posibles fugas de radiactividad.

Una curiosidad sobre este tema es un vertido indiscriminado de bidones con residuos nucleares al fondo marino hasta principios de los años 80, cuando fue prohibido por la convección de Londres. Actualmente, muchos de estos bidones presentan corrosiones y agrietamientos, por donde pueden pasar los radioisótopos al agua marina y afectar, por tanto, a las redes tróficas por bioacumulación. Cabe recordar que los humanos estamos en los últimos eslabones de las redes tróficas, por lo que la acumulación de radioisótopos es mayor en nosotros que en muchas otras especies.

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