Por el nivel de desarrollo científico y técnico Energía nuclear rusa es uno de los mejores del mundo. Las empresas tienen enormes oportunidades para abordar tareas cotidianas o de gran escala. Los expertos predicen un futuro prometedor en esta área, ya que la Federación de Rusia tiene grandes reservas de minerales para la producción de energía.

Una breve historia del desarrollo de la energía nuclear en Rusia

La industria nuclear se remonta a la época de la URSS, cuando se planeó implementar uno de los proyectos del autor sobre la creación de explosivos a partir de materia de uranio. En el verano de 1945, las armas atómicas se probaron con éxito en los Estados Unidos, y en 1949 se utilizó por primera vez la bomba nuclear RDS-1 en el sitio de pruebas de Semipalatinsk. Más lejos desarrollo de la energía nuclear en Rusia fue el siguiente:


Los equipos de investigación y producción han trabajado durante muchos años para lograr un alto nivel en armas atómicas, y no se van a detener ahí. Más adelante, conocerá los prospectos en esta área hasta 2035.

Explotación de centrales nucleares en Rusia: una breve descripción

Actualmente hay 10 centrales nucleares en funcionamiento. Las características de cada uno de ellos se discutirán a continuación.


  • N ° 1 y N ° 2 con el reactor AMB;
  • No. 3 con el reactor BN-600.

Genera hasta el 10% de la energía eléctrica total. En la actualidad, muchos sistemas en Sverdlovsk se encuentran en modo de conservación a largo plazo y solo la unidad de potencia BN-600 está en funcionamiento. La central nuclear de Beloyarsk se encuentra en la ciudad de Zarechny.

  1. La central nuclear de Bilibino es la única fuente de suministro de calor para Bilbino y tiene una capacidad de 48 MW. La estación genera alrededor del 80% de la energía y cumple con todos los requisitos para la instalación de equipos:
  • máxima facilidad de uso;
  • mayor confiabilidad del trabajo;
  • protección contra daños mecánicos;
  • cantidad mínima de trabajo de instalación.

El sistema tiene una ventaja importante: si la unidad se interrumpe inesperadamente, no se daña. La estación está ubicada en el Okrug autónomo de Chukotka, a 4.5 km de distancia, la distancia a Anadyr es de 610 km.


¿Cuál es el estado actual de la energía nuclear?

Hoy en día existen más de 200 empresas cuyos especialistas trabajan incansablemente para mejorar energía nuclear de rusia... Por lo tanto, avanzamos con confianza en esta dirección: estamos desarrollando nuevos modelos de reactores y expandiendo gradualmente la producción. Según los miembros de la Asociación Nuclear Mundial, el punto fuerte de Rusia es el desarrollo de tecnologías basadas en neuronas rápidas.

Las tecnologías rusas, muchas de las cuales fueron desarrolladas por Rosatom, son muy apreciadas en el extranjero por su costo relativamente bajo y su seguridad. En consecuencia, tenemos un potencial bastante alto en la industria nuclear.

La Federación de Rusia ofrece a sus socios extranjeros muchos servicios relacionados con la actividad en cuestión. Éstos incluyen:

  • construcción de centrales nucleares teniendo en cuenta las normas de seguridad;
  • suministro de combustible nuclear;
  • exhibición de objetos usados;
  • formación de personal internacional;
  • asistencia en el desarrollo de trabajos científicos y de medicina nuclear.

Rusia está construyendo una gran cantidad de unidades de energía en el extranjero. Proyectos como "Bushehr" o "Kudankulam", creados para centrales nucleares de Irán e India, han tenido éxito. Han permitido la creación de fuentes de energía limpias, seguras y eficientes.

¿Qué problemas relacionados con la industria nuclear han surgido en Rusia?

En 2011, se produjo un colapso de estructuras metálicas (peso de aproximadamente 1200 toneladas) en la central nuclear de Leningrado-2 en construcción. Durante el transcurso de la comisión supervisora, se descubrió el suministro de accesorios no certificados, en relación con lo cual se tomaron las siguientes medidas:

  • imposición de una multa a CJSC GMZ-Khimmash por un monto de 30 mil rublos;
  • realizar cálculos y realizar trabajos encaminados a fortalecer el refuerzo.

Según Rostekhnadzor, la razón principal de la violación es el nivel insuficiente de calificaciones de los especialistas de GMZ-Khimmash. El escaso conocimiento de los requisitos de las normas federales, las tecnologías para la fabricación de dicho equipo y la documentación de diseño ha llevado al hecho de que muchas de estas organizaciones han perdido sus licencias.

En la central nuclear de Kalinin, el nivel de potencia térmica de los reactores ha aumentado. Tal evento es altamente indeseable, ya que existe la posibilidad de un accidente con graves consecuencias de radiación.

Estudios a largo plazo llevados a cabo en países extranjeros han demostrado que la proximidad a las centrales nucleares conduce a un aumento de las enfermedades leucémicas. Por esta razón, ha habido muchos rechazos de proyectos efectivos pero muy peligrosos en Rusia.

Perspectivas de las centrales nucleares en Rusia

Los pronósticos para el uso posterior de la energía atómica son contradictorios y ambiguos. La mayoría coincide en que a mediados del siglo XXI la demanda aumentará debido al inevitable aumento de la población.

El Ministerio de Energía de la Federación de Rusia anunció la estrategia energética de Rusia para el período hasta 2035 (información recibida en 2014). El objetivo estratégico de la energía nuclear incluye:


Teniendo en cuenta la estrategia establecida, en el futuro se prevé resolver las siguientes tareas:

  • mejorar el esquema de producción, circulación y eliminación de combustibles y materias primas;
  • desarrollar programas específicos para garantizar la renovación, la sostenibilidad y el aumento de la eficiencia de la base de combustible existente;
  • implementar los proyectos más efectivos con un alto nivel de seguridad y confiabilidad;
  • incrementar la exportación de tecnología nuclear.

El apoyo estatal a la producción en masa de unidades de energía nuclear es la base para la promoción exitosa de productos en el extranjero y una gran reputación de Rusia en el mercado internacional.

¿Qué está obstaculizando el desarrollo de la energía nuclear en Rusia?

El desarrollo de la energía nuclear en la Federación de Rusia se enfrenta a ciertas dificultades. Estos son los principales:


En Rusia, la energía nuclear es uno de los sectores más importantes de la economía. La implementación exitosa de los proyectos que se están desarrollando puede ayudar a desarrollar otras industrias, pero esto requiere mucho esfuerzo.

Durante los próximos 50 años, la humanidad consumirá más energía de la que consumió en toda la historia anterior. Los pronósticos anteriores sobre la tasa de crecimiento del consumo de energía y el desarrollo de nuevas tecnologías energéticas no se hicieron realidad: el nivel de consumo está creciendo mucho más rápido y las nuevas fuentes de energía comenzarán a funcionar a escala industrial y a precios competitivos no antes de 2030. El problema de la falta de recursos energéticos fósiles se agudiza cada vez más. Las posibilidades para la construcción de nuevas centrales hidroeléctricas también son muy limitadas.

No olvidemos la lucha contra el "efecto invernadero", que impone restricciones a la combustión de petróleo, gas y carbón en las centrales térmicas (TPP). La solución al problema puede ser el desarrollo activo de la energía nuclear, uno de los sectores más jóvenes y de más rápido crecimiento de la economía mundial. Un número cada vez mayor de países llegan hoy a la necesidad de comenzar a desarrollar el átomo pacífico.

¿Cuáles son los beneficios de la energía nuclear?

Intensidad energética enorme

1 kilogramo de uranio utilizado en combustible nuclear, cuando se quema por completo, libera energía equivalente a quemar 100 toneladas de carbón de alta calidad.

Reutilizar

El uranio-235 no se quema completamente en el combustible nuclear y puede usarse nuevamente después de la regeneración. En el futuro, es posible una transición completa a un ciclo de combustible cerrado, lo que significa una ausencia total de residuos.

Reducir el efecto invernadero

Las centrales nucleares en Europa evitan la emisión de 700 millones de toneladas de CO2 cada año. El funcionamiento de plantas de energía nuclear en Rusia evita anualmente la emisión de 210 millones de toneladas de dióxido de carbono a la atmósfera.

Aquellos. en aquellos países industrializados donde los recursos energéticos naturales son insuficientes. Estos países producen entre una cuarta parte y la mitad de su electricidad a partir de centrales nucleares. Estados Unidos produce solo una octava parte de su electricidad en plantas de energía nuclear, pero esto es aproximadamente una quinta parte de su producción mundial.

La energía nuclear sigue siendo un tema de acalorado debate. Los partidarios y detractores de la energía nucleoeléctrica difieren marcadamente en las evaluaciones de su seguridad, fiabilidad y eficiencia económica. Además, existe una opinión generalizada sobre la posible fuga de combustible nuclear de la producción de electricidad y su uso para la producción de armas nucleares.

Ciclo del combustible nuclear.

La energía nuclear es una industria compleja que incluye muchos procesos industriales que juntos forman un ciclo del combustible. Existen diferentes tipos de ciclos del combustible, según el tipo de reactor y cómo avanza la etapa final del ciclo.

Normalmente, el ciclo del combustible consta de los siguientes procesos. El mineral de uranio se extrae en las minas. El mineral se tritura para separar el dióxido de uranio y se vierten los desechos radiactivos. El óxido de uranio resultante (torta amarilla) se convierte en hexafluoruro de uranio, un compuesto gaseoso. Para aumentar la concentración de uranio-235, se enriquece hexafluoruro de uranio en plantas de separación de isótopos. Luego, el uranio enriquecido se convierte nuevamente en dióxido de uranio sólido, a partir del cual se fabrican los gránulos de combustible. Los elementos combustibles (barras de combustible) se recogen de los pellets, que se combinan en conjuntos para su inserción en el núcleo de un reactor de planta de energía nuclear. El combustible gastado extraído del reactor tiene un alto nivel de radiación y, después de enfriarse en la central eléctrica, se envía a una instalación de almacenamiento especial. También prevé la eliminación de residuos de baja radiación que se acumulan durante la operación y mantenimiento de la estación. Al final de su vida útil, el reactor en sí debe ser desmantelado (con descontaminación y eliminación de las unidades del reactor como residuo). Cada etapa del ciclo del combustible está regulada para garantizar la seguridad de las personas y la protección del medio ambiente.

Reactores nucleares.

Los reactores nucleares industriales se desarrollaron originalmente solo en países con armas nucleares. Estados Unidos, la URSS, Gran Bretaña y Francia estaban explorando activamente diferentes versiones de reactores nucleares. Sin embargo, más tarde en la industria de la energía nuclear, tres tipos principales de reactores comenzaron a dominar, que se diferenciaban principalmente en el combustible, el refrigerante utilizado para mantener la temperatura central requerida y el moderador utilizado para reducir la velocidad de los neutrones liberados durante el proceso de desintegración y necesario para mantener una reacción en cadena.

Entre ellos, el primer tipo (y el más extendido) es un reactor de uranio enriquecido, en el que tanto el refrigerante como el moderador son agua corriente o "ligera" (reactor de agua ligera). Hay dos tipos principales de reactores de agua ligera: un reactor en el que las turbinas giratorias de vapor se generan directamente en el núcleo (reactor de agua en ebullición), y un reactor en el que el vapor se genera en un reactor externo o de potencia de agua - VVER. ). El desarrollo de un reactor de agua ligera comenzó bajo los programas de las fuerzas armadas estadounidenses. Por ejemplo, en la década de 1950, General Electric y Westinghouse desarrollaron reactores de agua ligera para submarinos y portaaviones en la Marina de los EE. UU. Estas empresas también participaron en la implementación de programas militares para el desarrollo de tecnologías para la regeneración y enriquecimiento de combustible nuclear. En la misma década, se desarrolló un reactor moderado por grafito en ebullición en la Unión Soviética.

El segundo tipo de reactor que ha encontrado una aplicación práctica es un reactor refrigerado por gas (con un moderador de grafito). Su creación también estuvo estrechamente relacionada con los primeros programas de armas nucleares. A finales de la década de 1940 y principios de la de 1950, Gran Bretaña y Francia, que buscaban crear sus propias bombas atómicas, se centraron en el desarrollo de reactores refrigerados por gas que produzcan plutonio apto para armas de manera bastante eficiente y, además, puedan funcionar con uranio natural.

El tercer tipo de reactor que ha tenido éxito comercial es un reactor en el que tanto el refrigerante como el moderador son agua pesada y el uranio natural también es el combustible. En la era nuclear temprana, se exploraron los beneficios potenciales de un reactor de agua pesada en varios países. Sin embargo, la producción de tales reactores se concentró entonces principalmente en Canadá, en parte debido a sus vastas reservas de uranio.

Desarrollo de la industria nuclear.

Después de la Segunda Guerra Mundial, se invirtieron decenas de miles de millones de dólares en el sector eléctrico de todo el mundo. Este auge de la construcción fue impulsado por el rápido crecimiento de la demanda de electricidad, a un ritmo que superó con creces el crecimiento de la población y el ingreso nacional. El foco principal estuvo en las centrales térmicas (TPP) alimentadas con carbón y, en menor medida, con petróleo y gas, así como con centrales hidroeléctricas. No hubo una central nuclear de tipo industrial hasta 1969. En 1973, prácticamente todos los países industrializados habían agotado los recursos de la energía hidroeléctrica a gran escala. El salto en los precios de la energía desde 1973, el rápido aumento en la demanda de electricidad y la creciente preocupación por la posibilidad de pérdida de la independencia de la energía nacional, todo esto contribuyó a la aprobación de la visión de la energía nuclear como la única fuente alternativa viable. de energía en el futuro previsible. El embargo de petróleo árabe de 1973-1974 generó una ola adicional de pedidos y pronósticos optimistas para el desarrollo de la energía nuclear.

Pero cada año siguiente hizo sus propios ajustes a estos pronósticos. Por un lado, la energía nucleoeléctrica ha tenido sus partidarios en los gobiernos, en la industria del uranio, laboratorios de investigación y entre empresas energéticas influyentes. Por otro lado, ha surgido una fuerte oposición, en la que grupos se han unido para defender los intereses de la población, la limpieza del medio ambiente y los derechos de los consumidores. Las disputas, que continúan hasta el día de hoy, se han centrado principalmente en los efectos nocivos de diversas etapas del ciclo del combustible sobre el medio ambiente, la probabilidad de accidentes de reactores y sus posibles consecuencias, la organización de la construcción y operación de reactores, opciones aceptables para la eliminación de desechos nucleares, el potencial de sabotaje y ataques terroristas en las plantas de energía nuclear, así como los problemas de los crecientes esfuerzos nacionales e internacionales en el campo de la no proliferación nuclear.

Preocupaciones de seguridad.

El desastre de Chernobyl y otros accidentes de reactores nucleares en los años setenta y ochenta, entre otras cosas, dejaron en claro que esos accidentes suelen ser impredecibles. Por ejemplo, en Chernobyl, el reactor de la Unidad 4 resultó gravemente dañado como resultado de una fuerte subida de tensión que se produjo durante su cierre planificado. El reactor estaba en una carcasa de hormigón y estaba equipado con un sistema de refrigeración de emergencia y otros sistemas de seguridad modernos. Pero nunca se le ocurrió a nadie que cuando se apagaba el reactor, podía ocurrir un brusco salto de potencia y el hidrógeno gaseoso formado en el reactor después de tal salto, mezclado con aire, explotaría de manera que destruiría el edificio del reactor. Como resultado del accidente, más de 30 personas murieron, más de 200.000 personas en Kiev y las regiones vecinas recibieron grandes dosis de radiación y la fuente de suministro de agua de Kiev quedó contaminada. Al norte del lugar del accidente, justo en el camino de la nube de radiación, se encuentran las vastas ciénagas de Pripyat, que son vitales para la ecología de Bielorrusia, Ucrania y Rusia occidental.

En los Estados Unidos, los constructores y operadores de reactores nucleares también enfrentaron una variedad de problemas de seguridad que ralentizaron la construcción, forzaron numerosos cambios operativos y de diseño y aumentaron los costos y costos de la energía. Parece haber dos fuentes principales de estas dificultades. Uno es la falta de conocimiento y experiencia en esta nueva industria energética. Otro es el desarrollo de la tecnología de los reactores nucleares, en el curso del cual surgen nuevos problemas. Pero también quedan antiguas, como la corrosión de las tuberías de los generadores de vapor y el agrietamiento de las tuberías de los reactores en ebullición. Otros problemas de seguridad no se han resuelto por completo, por ejemplo, los daños causados ​​por cambios repentinos en el caudal del refrigerante.

Economía de la energía nuclear.

Las inversiones en energía nuclear, al igual que las inversiones en otras áreas de la generación de electricidad, son económicamente viables si se cumplen dos condiciones: el costo de un kilovatio-hora no es más que el método alternativo de producción más barato, y la demanda esperada de electricidad es lo suficientemente alta. para que la energía producida se venda a un precio que exceda su costo. A principios de la década de 1970, las perspectivas económicas mundiales parecían muy favorables para la energía nucleoeléctrica: tanto la demanda de electricidad como los precios de los principales combustibles, el carbón y el petróleo, crecieron rápidamente. En cuanto al costo de construir una central nuclear, casi todos los expertos estaban convencidos de que sería estable o incluso comenzaría a declinar. Sin embargo, a principios de la década de 1980, quedó claro que estas estimaciones eran incorrectas: el crecimiento de la demanda de electricidad se había detenido, los precios del combustible natural no solo no aumentaron, sino que incluso comenzaron a disminuir, y la construcción de una planta de energía nuclear. fue significativamente más caro de lo que se suponía en el pronóstico más pesimista. Como resultado, la industria de la energía nuclear en todas partes entró en un período de serias dificultades económicas, las más serias de las cuales fueron en el país donde surgió y se desarrolló con mayor intensidad: los Estados Unidos.

Si realizamos un análisis comparativo de la economía de la energía nuclear en Estados Unidos, queda claro por qué esta industria ha perdido competitividad. Desde principios de la década de 1970, los costos de las centrales nucleares se han disparado. El costo de una central térmica convencional consiste en gastos de capital directos e indirectos, costos de combustible, costos operativos y costos de mantenimiento. Durante la vida útil de un TPP de carbón, los costos de combustible promedian entre el 50% y el 60% de todos los costos. En el caso de las centrales nucleares, predominan las inversiones de capital, que representan alrededor del 70% de todos los costos. Los costos de capital de los nuevos reactores nucleares, en promedio, superan significativamente los costos de combustible de las centrales eléctricas de carbón durante toda su vida útil, lo que anula la ventaja de ahorro de combustible en el caso de las centrales nucleares.

Perspectivas de la energía nuclear.

Entre quienes insisten en la necesidad de seguir buscando formas seguras y económicas de desarrollar la energía nuclear, se pueden distinguir dos áreas principales. Los partidarios del primero creen que todos los esfuerzos deben centrarse en eliminar la desconfianza del público en la seguridad de las tecnologías nucleares. Para ello, es necesario desarrollar nuevos reactores que sean más seguros que los reactores de agua ligera existentes. Aquí son de interés dos tipos de reactores: un reactor "tecnológicamente extremadamente seguro" y un reactor "modular" refrigerado por gas de alta temperatura.

El prototipo del reactor modular refrigerado por gas se desarrolló en Alemania, así como en EE. UU. Y Japón. A diferencia de un reactor de agua ligera, el diseño de un reactor modular refrigerado por gas es tal que la seguridad de su funcionamiento se garantiza de forma pasiva, sin acciones directas de los operadores o un sistema de protección eléctrico o mecánico. En reactores tecnológicamente extremadamente seguros, también se utiliza un sistema de protección pasiva. Un reactor de este tipo, cuya idea se propuso en Suecia, no parece haber avanzado más allá de la etapa de diseño. Pero ha recibido un fuerte apoyo en los Estados Unidos entre quienes lo ven como una ventaja potencial sobre un reactor modular refrigerado por gas. Pero el futuro de ambas opciones es vago debido a su costo incierto, las dificultades de desarrollo y el controvertido futuro de la energía nuclear en sí.

Los defensores de la otra dirección creen que hasta el momento en que los países desarrollados necesiten nuevas centrales eléctricas, queda poco tiempo para el desarrollo de nuevas tecnologías de reactores. En su opinión, la primera prioridad es estimular la inversión en energía nuclear.

Pero además de estas dos perspectivas para el desarrollo de la energía nuclear, se ha formado un punto de vista completamente diferente. Está depositando sus esperanzas en una utilización más completa de la energía suministrada, los recursos energéticos renovables (paneles solares, etc.) y el ahorro de energía. Según los partidarios de este punto de vista, si los países avanzados cambian al desarrollo de fuentes de luz, electrodomésticos, equipos de calefacción y acondicionadores de aire más eficientes, la electricidad ahorrada será suficiente para prescindir de todas las centrales nucleares existentes. La disminución significativa observada en el consumo de electricidad indica que la economía puede ser un factor importante para limitar la demanda de electricidad.

Por lo tanto, la industria de la energía nuclear aún no ha pasado las pruebas de eficiencia, seguridad y aceptación pública. Su futuro depende ahora de la eficacia y fiabilidad con que se lleve a cabo el control de la construcción y el funcionamiento de las centrales nucleares, así como del éxito de una serie de otros problemas, como el de la eliminación de desechos radiactivos. El futuro de la energía nuclear también depende de la viabilidad y expansión de sus fuertes competidores: centrales térmicas de carbón, nuevas tecnologías de ahorro de energía y recursos energéticos renovables.

La energía de una reacción nuclear se concentra en el núcleo de un átomo. Un átomo es una partícula diminuta que constituye toda la materia del universo.

La cantidad de energía en la fisión nuclear es enorme y puede usarse para crear electricidad, pero primero debe liberarse del átomo.

Obteniendo energia

El uso de la energía de una reacción nuclear ocurre con equipos que pueden controlar la fisión nuclear para generar electricidad.

El combustible utilizado para los reactores y la producción de energía suele ser gránulos del elemento uranio. En un reactor nuclear, los átomos de uranio se ven obligados a desmoronarse. Cuando se separan, los átomos liberan partículas diminutas llamadas productos de fisión. Los productos de fisión actúan sobre otros átomos de uranio para separarse: comienza una reacción en cadena. La energía nuclear liberada por esta reacción en cadena crea calor. El calor de un reactor nuclear lo calienta mucho, por lo que debe enfriarse.

El refrigerante tecnológicamente superior suele ser agua, pero algunos reactores nucleares utilizan metal líquido o sales fundidas. El refrigerante calentado desde el núcleo produce vapor. El vapor actúa sobre la turbina de vapor girándola. La turbina está conectada mediante una transmisión mecánica a un generador que genera electricidad.
Los reactores están controlados por barras de control que se pueden ajustar a la cantidad de calor generado. Las barras de control están hechas de un material como cadmio, hafnio o boro para absorber algunos de los productos creados por la fisión nuclear. Las varillas están presentes durante la reacción en cadena para controlar la reacción. Quitar las varillas permitirá que la reacción en cadena se desarrolle más y genere más electricidad.

Aproximadamente el 15 por ciento de la electricidad mundial es generada por centrales nucleares.

Estados Unidos tiene más de 100 reactores, aunque Estados Unidos genera la mayor parte de su electricidad a partir de combustibles fósiles y energía hidroeléctrica.

Hay 33 unidades de energía en Rusia en 10 plantas de energía nuclear, el 15% del balance energético del país.

Lituania, Francia y Eslovaquia consumen la mayor parte de su electricidad de las centrales nucleares.

Combustible nuclear utilizado para la producción de energía

El uranio es el combustible más utilizado para generar energía nuclear. Esto se debe a que los átomos de uranio se fragmentan con relativa facilidad. El tipo específico de uranio para la producción, llamado U-235, es raro. El U-235 constituye menos del uno por ciento del uranio del mundo.

El uranio se extrae en Australia, Canadá, Kazajstán, Rusia, Uzbekistán y debe procesarse antes de poder utilizarse.

Dado que el combustible nuclear se puede utilizar para crear armas, la producción pertenece al tratado sobre la no proliferación de tales armas sobre la importación de uranio o plutonio u otro combustible nuclear. El tratado promueve el uso pacífico de combustible, además de limitar la proliferación de este tipo de armas.

Un reactor típico usa alrededor de 200 toneladas de uranio cada año.... Los procesos complejos permiten que parte del uranio y el plutonio se vuelvan a enriquecer o reprocesar. Esto reduce la cantidad de minería, extracción y procesamiento.

La energía nuclear y las personas

La energía nuclear nuclear produce electricidad que se puede utilizar para alimentar hogares, escuelas, empresas y hospitales.

El primer reactor para generar electricidad se construyó en Idaho, EE. UU. Y comenzó a funcionar de manera experimental en 1951.

En 1954, se creó la primera planta de energía nuclear en Obninsk, Rusia, diseñada para proporcionar energía a las personas.

La construcción de reactores con extracción de energía nuclear requiere un alto nivel de tecnología y solo los países que han firmado un tratado de no proliferación pueden recibir el uranio o plutonio que se requiera. Por estas razones, la mayoría de las centrales nucleares están ubicadas en los países desarrollados del mundo.

Las plantas de energía nuclear producen recursos renovables y respetuosos con el medio ambiente. No contaminan el aire ni emiten gases de efecto invernadero. Pueden construirse en áreas urbanas o rurales y no cambian radicalmente el entorno que los rodea.

Material radiactivo de plantas de energía

Material radiactivo en r El reactor es seguro ya que se enfría en una estructura separada llamada torre de enfriamiento. El vapor se convierte nuevamente en agua y se puede usar nuevamente para generar electricidad. El exceso de vapor simplemente se recicla a la atmósfera donde no daña como el agua limpia.

Sin embargo, la energía de una reacción nuclear tiene un subproducto en forma de material radiactivo. El material radiactivo es una colección de núcleos inestables. Estos núcleos pierden su energía y pueden afectar a muchos materiales que los rodean, incluidos los organismos vivos y el medio ambiente. El material radiactivo puede ser extremadamente tóxico y causar enfermedades, lo que aumenta el riesgo de cáncer, enfermedades de la sangre y deterioro de los huesos.

Los residuos radiactivos son lo que queda del funcionamiento de un reactor nuclear.

Los residuos radiactivos cubren la ropa protectora que usan los trabajadores, las herramientas y los tejidos que han estado en contacto con el polvo radiactivo. Los desechos radiactivos son duraderos. Los materiales como la ropa y las herramientas pueden ser radiactivos durante miles de años. El estado regula cómo se eliminan estos materiales para no contaminar nada más.

El combustible y las varillas que se utilizan son extremadamente radiactivos. Los gránulos de uranio usados ​​deben almacenarse en contenedores especiales que parecen piscinas grandes; algunas fábricas almacenan el combustible usado en tanques de almacenamiento secos sobre el suelo.

El agua que enfría el combustible no entra en contacto con la radiactividad, por lo que es seguro.

También conocido por lo que el principio de funcionamiento es algo diferente.

El uso de la energía atómica y la seguridad radiológica.

A los críticos del uso de la energía de fusión nuclear les preocupa que las instalaciones de almacenamiento de desechos radiactivos tengan fugas, grietas o colapsos. El material radiactivo podría contaminar el suelo y el agua subterránea cerca del sitio. Esto puede provocar graves problemas de salud para las personas y los organismos de la zona. Todas las personas tendrían que evacuar.

Esto es lo que sucedió en Chernobyl, Ucrania, en 1986. Una explosión de vapor en una de las centrales eléctricas del cuarto reactor nuclear lo destruyó y se produjo un incendio. Se formó una nube de partículas radiactivas, que cayeron al suelo o fueron arrastradas por el viento, y las partículas entraron en el ciclo del agua en la naturaleza como lluvia. La mayor parte de la lluvia radiactiva cayó en Bielorrusia.

Las consecuencias ambientales del desastre de Chernobyl se produjeron de inmediato. En kilómetros alrededor del sitio, el bosque de pinos se ha secado, y el color rojo de los pinos muertos ha sido apodado el Bosque Rojo de la zona. Los peces del cercano río Pripyat recibieron radiactividad y la gente ya no podrá consumirla. Murieron ganado y caballos. Más de 100.000 personas han sido evacuadas después del desastre, pero es difícil determinar el número de víctimas humanas de Chernobyl.

Las consecuencias del envenenamiento por radiación aparecen solo después de muchos años. En enfermedades como el cáncer, es difícil determinar la fuente.

El futuro de la energía nuclear

Los reactores utilizan la fisión o fisión de átomos para producir energía.

La energía de reacción nuclear también se puede producir fusionando o uniendo átomos. Fabricado. El sol, por ejemplo, sufre constantemente una fusión nuclear de átomos de hidrógeno para formar helio. Dado que la vida en nuestro planeta depende del Sol, se puede decir que la división hace posible la vida en la Tierra.

Las plantas de energía nuclear aún no tienen la capacidad de producir energía de manera segura y confiable a través de la fusión nuclear (combinación), pero los científicos están investigando la fusión nuclear porque es probable que el proceso sea más seguro y más rentable como una forma alternativa de energía.

La energía de una reacción nuclear es enorme y debe ser utilizada por los humanos. La dificultad para obtener esta energía radica en los muchos diseños que compiten con diferentes refrigerantes, temperaturas de funcionamiento y presiones del medio de calentamiento, moderadores, etc., además de la gama de salidas de potencia de diseño. Por lo tanto, la experiencia de producción y operación jugará un papel clave.

En el gráfico se muestra la dependencia de la energía de enlace por nucleón del número de nucleones en el núcleo.

La energía que se necesita para dividir un núcleo en nucleones individuales se llama energía de enlace. La energía de enlace por nucleón no es la misma para diferentes elementos químicos e incluso isótopos del mismo elemento químico. La energía de unión específica de un nucleón en un núcleo fluctúa, en promedio, en el rango de 1 MeV para núcleos ligeros (deuterio) a 8,6 MeV para núcleos de peso medio (A≈100). En los núcleos pesados ​​(A≈200), la energía de unión específica de un nucleón es menor que la de los núcleos de peso medio, en aproximadamente 1 MeV, por lo que su transformación en núcleos de peso medio (división en 2 partes) va acompañada de la liberación de energía en una cantidad de aproximadamente 1 MeV por nucleón, o aproximadamente 200 MeV por núcleo. La transformación de núcleos ligeros en núcleos más pesados ​​proporciona una ganancia de energía aún mayor por nucleón. Entonces, por ejemplo, la reacción de la combinación de deuterio y tritio

1 D² + 1 T³ → 2 He 4 + 0 norte 1

acompañado de la liberación de energía 17,6 MeV, es decir, 3,5 MeV por nucleón.

Liberación de energía nuclear

Se conocen reacciones nucleares exotérmicas que liberan energía nuclear.

Por lo general, para obtener energía nuclear, se utiliza una reacción en cadena nuclear de fisión de núcleos de uranio-235 o plutonio. Núcleos de fisión cuando un neutrón los golpea, y se producen nuevos neutrones y fragmentos de fisión. Los neutrones de fisión y los fragmentos de fisión tienen una alta energía cinética. Como resultado de las colisiones de fragmentos con otros átomos, esta energía cinética se convierte rápidamente en calor.

Otra forma de liberar energía nuclear es la fusión termonuclear. En este caso, dos núcleos de elementos ligeros se combinan en uno pesado. Tales procesos tienen lugar en el sol.

Muchos núcleos atómicos son inestables. Con el tiempo, algunos de estos núcleos se transforman espontáneamente en otros núcleos, liberando energía. Este fenómeno se llama desintegración radiactiva.

El uso de la energía nuclear

La energía de fusión se utiliza en una bomba de hidrógeno.

Notas (editar)

ver también

Enlaces

Acuerdos internacionales

  • Convención sobre la pronta notificación de accidentes nucleares (Viena, 1986)
  • Convención sobre la protección física de los materiales nucleares (Viena, 1979)
  • Convención de Viena sobre responsabilidad civil por daños nucleares
  • Convención conjunta sobre seguridad en la gestión del combustible gastado y seguridad en la gestión de desechos radiactivos

Literatura

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Fundación Wikimedia. 2010.

  • Kossmann, Bernhard
  • Zimmermann, Albert Karl Heinrich

Vea qué es "Energía nuclear" en otros diccionarios:

    LA ENERGÍA NUCLEAR- (energía atómica) energía interna de los núcleos atómicos liberada durante las transformaciones nucleares (reacciones nucleares). la energía de enlace del núcleo. Defecto de masa Los nucleones (protones y neutrones) en el núcleo están firmemente sujetos por fuerzas nucleares. Para eliminar un nucleón del núcleo, ... ... Diccionario enciclopédico grande

    LA ENERGÍA NUCLEAR- (energía atómica), int. energía en. núcleos liberados durante las transformaciones nucleares. La energía a la que es necesario gastar para la división del núcleo en sus nucleones constituyentes se llama. la energía de enlace del núcleo? Este es max. energía, hacia el paraíso puede ser liberada ... ... Enciclopedia física

    LA ENERGÍA NUCLEAR- ENERGÍA NUCLEAR, ENERGÍA liberada durante una reacción nuclear como resultado de la transición de MASA a energía como se describe en la ecuación: E = mc2 (donde E es energía, m es masa, con la velocidad de la luz); fue deducido por A. Einstein en su TEORÍA DE LA RELATIVIDAD ... ... Diccionario enciclopédico científico y técnico

    LA ENERGÍA NUCLEAR- (energía atómica) ver () () ... Gran Enciclopedia Politécnica

    LA ENERGÍA NUCLEAR- (energía atómica), la energía interna de los núcleos atómicos, liberada durante algunas reacciones nucleares. El uso de la energía nuclear se basa en la implementación de reacciones en cadena de fisión de núcleos pesados ​​y reacciones de fusión termonuclear de núcleos ligeros (ver ... ... Enciclopedia moderna