Fisión nuclear

 El proceso empleado en las centrales nucleares es el de fisión nuclear (ruptura). Consiste en provocar la ruptura de un núcleo atómico pesado, normalmente 235U (Uranio) y 239Pu (Plutonio). La división del átomo la provoca un neutrón, que bombardea a alta velocidad el núcleo y lo divide en varios fragmentos, liberando, además de una gran cantidad de energía y rayos gamma, otros neutrones que bombardearán otros núcleos atómicos, provocando lo que se conoce como una reacción en cadena. Hay que tener en cuenta que la fisión de un único átomo de 235U produce muy poca energía, sin embargo con una reacción en cadena se desprende una enorme cantidad de energía.

Partes principales de un reactor

Combustible: El más utilizado actualmente es el dióxido de uranio. Se comprime en forma de pastillas (pellets) que se cargan en unos tubos estrechos, de unos 3,7 m de longitud, que van montados unos al lado de otros en cilindros para formar varillas de combustible para el reactor. Se

inserta en unos tubos (vainas) de aleación de zirconio (Zr) de aproximadamente 1 cm de diámetro (antiguamente eran de acero inoxidable).

Moderador: Material que se utiliza para frenar el movimiento de los neutrones, pues se ha descubierto que es más probable que los neutrones de movimiento lento causen fisión y hagan funcionar el reactor. El más corriente es el carbono (grafito) o el agua o agua pesada.

Barras de regulación: Es necesario controlar el flujo de neutrones para trabajar en condiciones de seguridad. Estas barras están hechas de un material que absorbe neutrones (acero al boro, cadmio), con lo que se consigue disminuir la velocidad de reacción introduciendo las barras, y aumentarla cuando éstas se extraen.

Refrigerante: El calor producido por las reacciones de fisión se elimina bombeando un refrigerante, como agua, entre los elementos combustibles calientes. Después el fluido recalentado es conducido por una tubería desde el centro hasta la caldera donde se calienta el agua para producir el vapor. Luego el refrigerante vuelve al núcleo del reactor para recalentarse.

Escudo contra radiaciones: Es necesario un escudo muy grueso de acero y cemento para evitar cualquier fuga de neutrones o de fragmentos radiactivos.

Funcionamiento de central nuclear

Central Nuclear "ATUCHA II"

Plan ciudadano para actuar en caso de accidente nuclear

27 de Agosto de 2012

Fundación para la defensa del ambiente (FUNAM) 
Cátedra de Biología Evolutiva (Facultad de Psicología, Universidad Nacional de Córdoba) 

Autor: Prof. Dr. Raúl A. Montenegro, Biólogo, Colaboraron: Nayla Azzinnari (Revisión), Alejandro Noriega (Apoyo Gráfico) 

Capítulo I 

Introducción 

1. ¿Cuántas instalaciones nucleares peligrosas existen en argentina? 



En Argentina existen varias instalaciones nucleares que tienen materiales y residuos radiactivos¿Cuántas instalaciones nucleares peligrosas existen en Argentina? de alta actividad cuya liberación al ambiente por accidente interno, impacto de avión comercial de gran porte, acto terrorista u otra razón podrían afectar en forma negativa a las personas, otros seres vivos y el ambiente . De acuerdo a la cantidad de material radiactivo de alta actividad que contienen las hemos agrupado en tres categorías: Categoría 1 (riesgo alto), Categoría 2 (riesgo medio) y Categoría 3 (riesgo menor). 

Categoría 1 (riesgo alto). Reactores nucleares de potencia. Cada central tiene grandes cantidades de materiales altamente radiactivos en su reactor y además en el depósito de combustible nuclear agotado (ubicado fuera del reactor). En Argentina operan dos centrales nucleares, Embalse en la provincia de Córdoba y Atucha I en Lima, provincia de Buenos Aires. Luego se agregarán en Lima los reactores Atucha II y Carem 25 (ambos en construcción) .

Categoría 2 (riesgo medio). Depósitos de residuos radiactivos de distinto nivel. Tienen almacenadas cantidades significativas de residuos radiactivos aunque en una cantidad inferior a la suma de residuos radiactivos presentes en los reactores de potencia. Estos depósitos se encuentran en el Área de Gestión Ezeiza (AGE) ubicada en el Centro Atómico de Ezeiza (CAE). El AGE tiene una planta de tratamiento y acondicionamiento de residuos sólidos de baja actividad, un sistema de disposición final para residuos radiactivos sólidos, un sistema de disposición final de residuos líquidos, un sistema de disposición final de residuos sólidos estructurales, un depósito interno para fuentes y residuos sólidos de media actividad y un depósito húmedo de almacenamiento, también interino, de combustibles gastados de reactores de investigación. 

Categoría 3 (riesgo menor). Reactores nucleares de investigación. Comparados con las centrales nucleares de potencia tienen cantidades significativamente menores de materiales altamente radiactivos en el corazón del reactor. También suelen tener un depósito de combustible nuclear agotado (generalmente dentro del edificio que aloja al reactor). En Argentina operan seis reactores de investigación: el RA-0 ubicado en Córdoba (Ciudad Universitaria); el RA-1 situado en el Centro Atómico Constituyentes (CAC), en San Martín, provincia de Buenos Aires; el RA-3 ubicado en el Centro Atómico Ezeiza (CAE), en Ezeiza, Buenos Aires; el RA-4 localizado en la Universidad Nacional de Rosario, provincia de Santa Fe; el RA-6 situado en el Centro Atómico Bariloche (CAB), en la provincia de Río Negro, y el RA-8 ubicado en el Centro Tecnológico de Pilcaniyeu en la provincia de Río Negro . 

Si los reactores nucleares Atucha I y Embalse sufrieran accidentes nivel 7 en la escala del INES –el peor posible, ver abajo- sus efectos negativos podrían extenderse sobre varias provincias de Argentina pero también afectar a Uruguay (más cercano a Atucha I) y Chile (más cercano a Embalse). 

Energia nuclear. Canal Encuentro

Las reacciones nucleares

A principios del siglo XX, surgen nuevos paradigmas en la física que cambiaron de manera radical nuestro conocimiento del cosmos y de la estructura de la materia. Se comprendió de una manera mucho más precisa la estructura del átomo y la relación entre materia y energía. Estos nuevos conocimientos abrieron la posibilidad de obtener energía a partir de distintas reacciones en el núcleo del átomo. Se abrió así una nueva era desde el punto de vista energético que tuvo un gran impacto en muchos aspectos del desarrollo de nuestras sociedades y de la geopolítica mundial. Hoy la energía nuclear tiene un importante uso pacífico y es fundamental para la diversificación de nuestra matriz energética.

Hay dos tipos de reacciones nucleares: la fisión y la fusión. La fisión consiste en la divisón de un núcleo de un átomo pesado como el uranio o el plutonio que, al ser impactado por un neutrón, genera una reacción en cadena que libera una gran cantidad de energía en forma de calor. La fusión es la unión de los núcleos de isótopos de hidrógeno (el par deuterio-trítio), que también libera gran cantidad de energía térmica. Este es el proceso de liberación de energía que ocurre en el Sol y en todas las estrellas. Todavía el hombre no ha logrado hacerlo de manera controlada para poder usar esta reacción como fuente de energía, aunque hay varios proyectos de investigación a nivel mundial en busca de este objetivo.

En cambio, desde 1956 se ha logrado un método para que la fisión del uranio se realice en condiciones controladas, lo que permitió el desarrollo del uso pacífico de este tipo de energía, tanto para generar electricidad como para aplicaciones médicas.

Las centrales nucleares

En el mundo hay 435 centrales nucleares que representan conjuntamente una potencia total instalada de aproximadamente 375GWe. Esto demanda anualmente unas de 68.000 toneladas de uranio (tU) para la fabricación del combustible nuclear.

Argentina cuenta con tres centrales nucleares: Atucha I, Embalse y, en etapa de puesta en marcha, Atucha II. Estas centrales utilizan uranio natural y agua pesada, como moderador de neutrones y como refrigerante, para su funcionamiento.

El Uranio 235 constituye la fuente de energía primaria de este proceso, pero no se lo utiliza directamente, sino que deben realizarse procesos de refinación, purificación y conversión para obtener dióxido de uranio (UO2), que será la materia prima básica para la fabricación de combustibles nucleares. Cerca del 90% de la producción de uranio se concentra en ocho países (Kazajistán, Canadá, Australia, Níger, Namibia, Rusia y Uzbekistán). Argentina tiene varios yacimientos con reservas probadas, pero en la actualidad no están en producción, ya que en la década de los 90, el gobierno nacional decidió desactivarla porque el costo del uranio importado era más barato que el de producción nacional.

Las centrales atómicas o nucleares generan energía eléctrica a partir del calor liberado por el proceso de fisión del núcleo de algunos átomos (Uranio 235 y Plutonio 239). Bajo ciertas condiciones, al ser impactados por neutrones, el núcleo de un átomo de uranio (U-235) puede partirse (fisionarse) en dos o tres fragmentos y, al hacerlo, libera a su vez dos o tres neutrones de alta energía. Estos neutrones deben bajar su energía para ser absorbidos por otros átomos de uranio (U-235) y, así, sucesivamente. De este modo, se inicia una reacción en cadena controlada que, a través de transferencias térmicas, genera suficiente energía para calentar agua y producir el vapor necesario para mover una turbina, acoplada a un generador eléctrico.

Una central nuclear tiene que estar ubicada cerca de una fuente de agua importante: un río caudaloso, un lago o el mar, ya que necesita una gran cantidad de agua para el sistema de refrigeración. Además, la zona en la que se emplaza, no debe ser sísmica (grado 1 o menor) para que no se produzcan roturas o desgastes prematuros que podrían afectar la seguridad o el funcionamiento de la central.

Debido a que en las centrales nucleares se trabaja con material radiactivo, un punto crítico es la seguridad y la gestión de los residuos. Desde el punto de vista de la seguridad, hay que tener en cuenta que las centrales nucleares trabajan con uranio levemente enriquecido, por lo que en una central atómica no hay ningún peligro de explosión.  Por otra parte, los residuos radiactivos tienen un volumen pequeño y se guardan en lugares especialmente acondicionados y seguros para  impedir  cualquier fuga o contaminación ambiental.

El “Día Nacional de la Energía Atómica” en Argentina se conmemora todos los años el 31 de Mayo, en recuerdo de la creación de la Comisión Nacional de Energía Atómica por Juan Domingo Perón en 1950, mediante el Decreto Nº 10.936.

El 31 de Mayo de 1950 se dispuso la creación de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA), un organismo que se ocupa de promover y realizar estudios y aplicaciones científicas e industriales de las reacciones nucleares.http://www.legistdf.gob.ar/index.php/events/event/dia-nacional-de-la-energia-atomica/