Te has cuestionado alguna vez de qué forma los reactores nucleares generan 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 explorar de qué forma se realiza la fisión nuclear en los reactores, qué elementos son fundamentales en este proceso, y cuáles son los desafíos y propiedades de la tecnología nuclear en todo el mundo.
El hallazgo 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 proporción de energía en forma de calor y radiación, y también emite neutrones adicionales que tienen la posibilidad de inducir mucho más fisiones, creando una reacción en cadena. Este proceso es la base sobre la que operan los reactores nucleares.
Para comprender de qué forma se controla esta reacción dentro de un reactor, es vital saber sus elementos principales. El núcleo del reactor contiene el comburente nuclear, que tiende a ser uranio enriquecido, fundamental para que ocurra la fisión. El moderador, que puede ser agua ligera, agua pesada o grafito, se encarga de ralentizar los neutrones, incrementando así las probabilidades de que provoquen mucho más fisiones. Los sistemas de control, como las barras de control fabricadas con materiales absorbentes de neutrones, dejan regular la agilidad de la fisión. Además, 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 distintos géneros de reactores nucleares, cada uno de ellos con especificaciones y apps únicas. Los reactores de agua rápida son los más frecuentes, utilizando 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 especialistas auxiliares. Los reactores de sales fundidas, una tecnología nuevo, emplean sales de fluoruro como refrigerante y comburente, ofreciendo importantes virtudes en términos de seguridad y eficiencia, si bien aún están en etapas de avance.
La energía nuclear tiene múltiples virtudes, como la capacidad de producir enormes proporciones de energía sin emitir gases de efecto invernadero y la posibilidad de funcionar de forma continua, lo que da una fuente de energía estable y fiable. No obstante, también conlleva desafíos esenciales, como la gestión segura de los residuos radiactivos, el riesgo de accidentes nucleares y la proliferación de armas nucleares. Emprender estos riesgos con cuidado es esencial para explotar plenamente los beneficios de la energía nuclear.
La fisión nuclear tiene aplicaciones 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 muchos usos. La investigación en este campo prosigue continuando, con el propósito de mejorar la eficacia de los reactores, achicar los residuos 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 esperanza de cambiar el futuro energético.
La fisión nuclear cambió de manera significativa nuestra aptitud para producir energía. Pese a los retos, todavía es una pieza primordial en la búsqueda de fuentes de energía más limpias y sostenibles. Con los continuos adelantos en la investigación y desarrollo en este campo, probablemente observemos novedades esenciales en la seguridad y eficacia de los reactores nucleares, tal 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 interesados en profundizar en este tema, hay una amplia pluralidad de elementos disponibles, como libros especializados, documentales informativos y websites aplicados a la energía nuclear.