Todo lo que debe saber sobre la energía nuclear

Energía nuclear 101

La energía nuclear se genera a través de lo que se denomina división o fisión atómica, que libera gran cantidad de energía. En términos sencillos, en el núcleo de un átomo existe una pequeña partícula que puede liberarse, dividiendo el átomo. De este modo, se genera mucha energía que puede utilizarse para producir electricidad. Puede ser bastante complicado, pero en esencia es como quemar combustible en un motor, sólo que el "combustible" de este proceso es el núcleo del átomo.

Desde hace mucho tiempo,la energía nuclear permite producir energía sin liberar el carbono que se produce al quemar combustibles fósiles. Por eso es uno de los medios más fáciles de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, que contribuyen al cambio climático. Curiosamente, aunque pueda parecer desalentadora en teoría, la reacción es posible gracias a las capacidades de la tecnología moderna.

Cómo funcionan los reactores nucleares

El reactor nuclear está diseñado de manera que controla la reacción de fisión de forma controlada. El combustible nuclear, consistente en plutonio o uranio altamente purificado, se coloca cuidadosamente en el reactor. El combustible reacciona mediante un proceso de fisión nuclear y proporciona calor cuando las condiciones son favorables. El calor produce vapor de agua que hace girar las turbinas conectadas a los generadores para generar electricidad.

Las barras de control, que contienen materiales que absorben neutrones, como el boro y el cadmio, se utilizan en el núcleo nuclear para controlar la reacción. Estas barras funcionan para ralentizar o estabilizar la reacción cuando es necesario. Las medidas de seguridad de las centrales nucleares evitan el sobrecalentamiento y otros peligros en el reactor. Disponen de varios sistemas de seguridad, como sistemas de reserva para refrigerar la central, para evitar el sobrecalentamiento y otros peligros.

El proceso de fisión nuclear es similar a una hoguera controlada con precisión. Al igual que añadir o quitar troncos controla el fuego, insertar o retirar barras de control modera la reacción en el núcleo. Esto permite que el reactor funcione sin problemas y de forma segura y mantiene la producción de energía a un nivel constante.

Ventajas y retos

Una de sus ventajas es la producción masiva de electricidad a partir de una pequeña cantidad de combustible en comparación con los combustibles fósiles. Hay que tener en cuenta que un pequeño volumen de combustible basta para abastecer de electricidad a millones de hogares. Otra ventaja de la energía nuclear sobre los combustibles fósiles es que no emite dióxido de carbono porque no quema combustibles fósiles.

Pero no todas las promesas de la energía nuclear están exentas de inconvenientes. A algunas personas les inquieta la idea de dividir átomos; los peligros potenciales que conlleva van desde la posibilidad de accidentes hasta la gestión a largo plazo de los residuos nucleares, que siguen siendo radiactivos durante varios miles de años. Aunque los dispositivos de seguridad de los reactores modernos han mejorado mucho, la manipulación de materiales nucleares siempre exigirá una seguridad rigurosa e innovación tecnológica para seguir avanzando.

A esto se añade la percepción del público. Es el miedo a los accidentes, a la contaminación radiactiva... todas esas cosas que, estadísticamente hablando, es muy poco probable que ocurran, debido a las estrictas normas internacionales de seguridad. Así pues, la gente necesita educación y una comunicación clara para comprender que, si se gestiona adecuadamente, la energía nuclear sigue siendo fiable y eficaz como fuente de energía.

En una palabra, la energía nuclear es a la vez un arma sólida en nuestra combinación energética: por un lado, reduce nuestra dependencia de los combustibles fósiles y, por tanto, ayuda a contener el cambio climático; por otro, también implica precaución por los retos que conlleva trabajar con materiales radiactivos. A medida que surjan nuevos diseños de reactores, junto con medidas de seguridad evolucionadas, podremos aprovechar el aumento de la energía nuclear para crear un mundo más limpio y sostenible.

Comparación de materiales: Circonio frente a hafnio para aplicaciones nucleares

La siguiente tabla destaca las diferencias y la complementariedad entre el circonio y el hafnio en distintas aplicaciones nucleares:

Para más información, consulte Materiales avanzados de Stanford.

Preguntas más frecuentes

¿En qué principio se basa la energía nuclear?

La energía nuclear procede de la fisión, es decir, de la división de átomos para producir calor, que se utiliza para producir vapor que hace girar las turbinas y los generadores eléctricos.

¿Cómo funcionan las barras de control en un reactor nuclear?

Las barras de control absorben el exceso de neutrones para regular la reacción. Pueden insertarse o retirarse para gestionar el proceso de fisión de forma segura.

¿Cuáles son las ventajas medioambientales de la energía nuclear?

La energía nuclear emite muy pocas emisiones de carbono en comparación con los combustibles fósiles, por lo que ofrece una vía más limpia para reducir el impacto climático al tiempo que proporciona electricidad fiable.