La energía nuclear o energía atómica es la energía que se libera espontánea o artificialmente en las reacciones nucleares. Sin embargo, este término engloba otro significado, el aprovechamiento de dicha energía para otros fines, tales como la obtención de energía eléctrica, térmica y mecánica a partir de reacciones atómicas, y su aplicación, bien sea con fines pacíficos o bélicos. Así, es común referirse a la energía nuclear no solo como el resultado de una reacción sino como un concepto más amplio que incluye los conocimientos y técnicas que permiten la utilización de esta energía por parte del ser humano.
Estas reacciones se dan en los núcleos de algunos isótopos de ciertos elementos químicos (radioisotopos), siendo la más conocida la fisión del uranio-235 (235U), con la que funcionan los reactores nucleares, y la más habitual en la naturaleza, en el interior de las estrellas, la fusión del par deuterio-tritio (2H-3H). Sin embargo, para producir este tipo de energía aprovechando reacciones nucleares pueden ser utilizados muchos otros isótopos de varios elementos químicos, como el torio-232, el plutonio-239, el estroncio-90 o el polonio-210.
CENTRALES NUCLEARES
Una central/planta nuclear es una instalación industrial empleada para la generación de energía eléctrica a partir de energía nuclear. Se caracteriza por el empleo de combustible nuclear compuesto básicamente de material fisionable que mediante reacciones nucleares proporciona calor que a su vez es empleado a través de un ciclo termodinámico convencional para producir el movimiento de alternadores que transforman el trabajo mecánico en energía eléctrica. Estas centrales constan de uno o más reactores.
El núcleo de un reactor nuclear consta de un contenedor o vasija en cuyo interior se albergan bloques de un material aislante de la radioactividad, comúnmente se trata de grafito o de hormigón relleno de combustible nuclear formado por material fisible (uranio-235 o plutonio-239). En el proceso se establece una reacción sostenida y moderada gracias al empleo de elementos auxiliares que absorben el exceso de neutrones liberados manteniendo bajo control la reacción en cadena del material radiactivo; a estos otros elementos se les denominan moderadores.Rodeando al núcleo de un reactor nuclear está el reflector cuya función consiste en devolver al núcleo parte de los neutrones que se fugan de la reacción.
Las barras de control que se sumergen facultativamente en el reactor, sirven para moderar o acelerar el factor de multiplicación del proceso de reacción en cadena del circuito nuclear.
El blindaje especial que rodea al reactor, absorbe la radiactividad emitida en forma de neutrones, radiación gamma, partículas alfa y partículas beta.
Un circuito de refrigeración externo ayuda a extraer el exceso de calor generado.
Existen varias nucleares en España como:
El conjunto de centrales nucleares que en la actualidad se encuentran en fase de explotación, cierre o moratoria, corresponden a tres generaciones diferenciadas dentro del programa nuclear:
-Central nuclear de José Cabrera. Inició su explotación en 1968. Esta central consta de un reactor de agua ligera a presión de 510 MW de potencia térmica y de 160 MW de potencia eléctrica.Está situada en el municipio de Almonacid de Zorita ( Guadalajara) junto al río Tajo. El Sistema de Refrigeración del reactor es un circuito cerrado que comprende la vasija del reactor, una bomba que hace circular el refrigerante del reactor y un generador de vapor. Conectado al circuito hay un presionador con calentadores eléctricos.El reactor está alimentado con óxido de uranio, envainado en tubos de soldados de zircaloy, moderado y refrigerado con agua ligera a presión y regulado con una combinación de barras de control que se introducen por su propio peso. La refrigeración es abierta al río Tajo.Es propiedad exclusiva de Unión Eléctrica Fenosa.En el año 2003, produjo 1.139 millones de kilovatios/hora, equivalentes al 75% de la demanda de la energía eléctrica de la provincia de Guadalajara, y estuvo operativa el 90,17% de los días del año.
-Central nuclear de Santa María de Garoña (Burgos). Consta de un reactor de agua ligera en ebullición, de 1381 MW de potencia térmica y 460 MW de potencia eléctrica. El suministrador del Sistema Nuclear de Suministro de Vapor es General Electric Co.Se halla situada en el Valle de Tobalina (Burgos) a orillas del río Ebro.Pertenece a la Primera Generación de Centrales Nucleares. Construida entre 1966 y 1970, entró en explotación comercial en Mayo de 1971.El reactor es de ciclo sencillo y circulación forzada produciendo vapor, que alimenta directamente la turbina.El refrigerante, agua ligera, entra por la parte inferior de la vasija ascendiendo y pasando a vapor. El combustible es dióxido de uranio ligeramente enriquecido.El sistema de control consta de barras que contienen carburo de boro, accionadas hidráulicamente. Éstas penetran en el núcleo por su parte inferior.La central consta de la contención primaria (pozo seco y cámara de relajación de presión), y contención secundaria (edificio del reactor). En 2003, la central de Garoña produjo 3.739 millones de kilovatios/hora, con un factor de carga del 91,59%, lo que supone el mejor resultado histórico de la central en un año con parada de recarga. Esta cifra equivale al 50% del consumo eléctrico de la comunidad de Castilla y León.La refrigeración externa es abierta al río Ebro.
-Central nuclear de Vandellós I y II (Cáceres. Es del tipo de agua ligera a presión. La central de Vandellós II entró en explotación comercial en marzo de 1988, tras el cierre de Vandellós I. La I pertenece a la Primera Generación y la II a laTercera Generación.Las compañías propietarias y titulares de la central son: ENDESA (72%) e IBERDROLA (28%). La potencia térmica autorizada es de 2775 MW y la eléctrica bruta de 992 MW.El combustible es dióxido de uranio enriquecido en U-235. El número de elementos es 157, cada uno de los cuales lleva 264 barras combustibles en matriz 17x17. La central de Vandellós I se encuentra en desmantelamiento.
-Central nuclear de Almaraz I y II. Consta de dos unidades gemelas del tipo agua ligera a presión, de 2696 MW de potencia térmica y 930 MW de potencia eléctrica.Se halla situada en el municipio de Almaraz (Cáceres). La Unidad I entró en funcionamiento en mayo de 1981, significando el inicio de la explotación de la Segunda Generación de centrales nucleares.Cada Unidad está equipada con tres circuitos de refrigeración. Su diseño mecánico, termohidráulico y nuclear es similar al de otras unidades de Westinghouse.El combustible es dióxido de uranio enriquecido en U-235. El número de elementos es 157, cada uno de los cuales lleva 264 varillas de combustible en matriz 17x17.El recinto de contención de cada unidad es cilíndrico, de hormigón con cúpula semiesférica y forro de acero.La refrigeración externa es abierta al embalse de Arrocampo. En 2003, la central produjo 14.680 millones de kilovatios/hora, lo que supone el 92% de la energía de Extremadura, y estuvo conectada a la red el 93% de los días del año la primera unidad, y el 84% la segunda, debido a que la parada de recarga de combustible se prolongó más de lo habitual por una avería en un motor del generador diésel.
-Central nuclear Ascó I y II (Tarragona).Perteneciente al grupo de centrales de Segunda Generación en España, está integrado por dos unidades, cada una con un reactor de agua ligera a presión con una potencia eléctrica de 930 MW. Se encuentra ubicado en el término municipal de Ascó, en Tarragona, a orillas del río Ebro.Los reactores de los dos grupos de ASCO utilizan como moderador y refrigerante agua ligera a presión.El combustible es dióxido de uranio enriquecido en U-235. El número de elementos combustibles en el núcleo es de 157, cada uno de los cuales lleva 264 varillas combustibles en matriz 17x17.El reactor se refrigera por un circuito primario de tres lazos que llevan el calor extraído del reactor a los generadores de vapor. El reactor, el circuito primario y los generadores de vapor se albergan en el edificio de contención.Este edificio tiene forma cilíndrica rematado en un casquete esférico. Es de hormigón revestido de acero interiormente.La refrigeración de los dos grupos se realiza con agua del Ebro mediante un circuito de lazo abierto con torres de refrigeración.Actualmente es propiedad de las compañías eléctricas Iberdrola y Endesa.Ascó produjo en 2003, 8.887 millones de kilovatios/hora, con un factor de carga del 98,77%.
-Central nuclear de Cofrentes (Valencia). Consta de un reactor de agua ligera en ebullición, de 2952 MW de potencia térmica y 994 MW de potencia eléctrica. El suministrador del Sistema Nuclear de Suministro de Vapor es General Electric Co.Se halla situada, en la margen derecha del río Júcar. Esta central forma parte de la Segunda Generación del parque nuclear español; entró en explotación comercial en noviembre de 1984. La unidad es propiedad de Iberdrola.El combustible para el núcleo del reactor está constituido por 624 elementos combustibles, cada uno integrado por 62 varillas de combustible y 2 de agua dispuestas en matrices de 8x8 con pastillas de dióxido de uranio ligeramente enriquecido.El control global del núcleo se consigue mediante barras de control móviles de entrada por el fondo de la vasija. Las barras de control son de forma cruciforme y están disbribuidas por toda la red de los conjuntos de combustible. En 2003, la electricidad generada alcanzó los 8.294 millones de kilovatios/hora, con un factor de carga del 87%. La producción anual de electricidad de Cofrentes se estima en un 77% de la consumida en la Comunidad Valenciana-Central nuclear de Trillo I. Consta de un reactor de agua ligera a presión, de 3010 MW de potencia térmica y 1066 de potencia eléctrica.Se halla situada en el término
dos torres de refrigeración independientes. Es propiedad de Iberdrola, Nuclenor, Unión Fenosa e Hidrocantábrico. En 2003, Trillo produjo 8.667 millones de kilovatios/hora, y tuvo un factor de carga del 92%.
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