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ENERGIA NUCLEAR

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ENERGIA NUCLEAR

• CONCEPTO : Es aquella energía que se libera como resultado de una reacción nuclear. Se obtiene por 2 métodos:

- Fisión Nuclear - Fusión Nuclear

En ambos tipos de reacciones hay un gran desprendimiento de energía.

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FISION NUCLEAR

• Reacción que tendría lugar por la rotura de un núcleo pesado al ser bombardeado por neutrones a una cierta velocidad.

• Estos neutrones al escapar de la fisión bajan su energía cinética y se encontrarán en condiciones de fisionar otros núcleos más pesados produciendo una reacción nuclear en cadena.

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Fisión Nuclear

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FUSION NUCLEAR

• Ocurrirá cuando 2 núcleos atómicos muy livianos se unen formando un núcleo atómico más pesado con mayor estabilidad. Estas liberan energías muy elevadas para lograr la unión de los núcleos, se puede usar:

• Energía térmica• Aceleradores de partículas.

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FUSION NUCLEAR

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REACTOR NUCLEAR

¿Qué es un Reactor Nuclear?Es la instalación física donde se produce, mantiene y controla una reacción nuclear en cadena.Utiliza combustible adecuado que permite la producción normal de energía generada por las sucesivas fisiones.

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Elementos de un Reactor Nuclear

Los elementos de un Reactor son:

Combustible Barras Combustible Núcleo Reactor Barras de control Moderador Refrigerante Blindaje

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CombustibleMaterial fisionable que se usa en cantidades especificas y dispuestos en forma tal que permite extraer con rapidez y facilidad la energía generada.

El más usado es el U-235 y Plutonio que resulta de la fisión del U-235.

Barras de CombustibleLugar donde confina el combustible nuclear . Algunas de estas contienen Uranio mezclado con Aluminio en forma de laminas separados.

Núcleo ReactorConstituido por barras de combustible, posee forma geométrica y refrigerado por un fluido como agua.

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Barras de Control

Sistema que permite iniciar o detener las fisiones nucleares en cadena.

Moderador

Se utiliza con el fin de disminuir la energía cinética de los neutrones rápidos mediante choques de átomos de otro material. (Agua natural, agua pesada, carbono, etc.)

Refrigerante

Este se usa con el fin de extraer el calor generador por las fisiones en el núcleo del reactor.

Blindaje

Se usa con el fin de evitar que los operarios y su medio externo sean sometidos a las radiaciones del reactor que fluyen en todas direcciones. Materiales más usados : agua, plomo y hormigón de alta densidad.

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TIPOS DE REACTORESExisten 2 tipos de reactores :

Reactores de Investigación : Usan los neutrones generados por la fisión nuclear y producir radioisótopos.

Reactores de Potencia : Usan el calor generado en la fisión para producir energía eléctrica, desalinización de agua del mar , calefacción y para sistemas de propulsión.

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ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE UNA CENTRAL NUCLEAR

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Reactor Nuclear de Potencia• Un reactor nuclear produce calor de la fisión nuclear, en la cual,

el núcleo atómico se rompe liberando gran cantidad de energía.  • En el núcleo del reactor se produce una reacción en cadena

autosostenida, es decir, los neutrones producen fisión liberándose calor y dos o tres neutrones, algunos de los cuales repiten el ciclo.

• Las barras de control absorben neutrones y se suben o bajan para controlar las reacciones que ocurren en el núcleo y la cantidad de calor producida.  

• El circuito primario bombea agua fría al núcleo del reactor desde donde extrae el calor generado y pasa luego por los tubos del generador de vapor.

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•Este circuito está presurizado, por lo que el agua permanece líquida aún a las elevadas temperaturas de salida.  

•En el circuito secundario el agua está a menor presión y se transforma en vapor al pasar por el generador de vapor. 

•Este vapor es luego enfriado en el condensador por agua proveniente de un gran reservorio (río o lago). El agua así condensada es bombeada nuevamente hacia los generadores de vapor completando el circuito.

•El vapor producido en el circuito secundario hace girar las turbinas, las que mueven a los generadores eléctricos produciendo la energía eléctrica que es enviada a la red a través de líneas de trasmisión.

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USOS PACIFICOSLOS USOS SON EN DIVERSAS AREAS COMO:AGRICULTURA Y ALIMENTACION :A. control de plagas, aplicando el TIE (técnica de insectos

estériles)B. Mutaciones obtención de nuevas variedadesC. Conservación de alimentos: Irradiado sobre los alimentos

reduce el numero de microorganismos patógenos y facilita un adecuado almacenamiento.

HIDROLOGIA : Se han realizado estudios en: Aguas superficiales : Para medir corrientes aguas, lluvias y

nieves, caudal de los ríos. Aguas subterráneas : Medir caudales de las capas e identificar

su origen,edad , velocidad y dirección.

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USOS PACIFICOSMEDICINAVACUNAS : combatir enfermedades parasitarias del

ganado. MEDICINA NUCLEAR : Uso de radiaciones y

radioisótopos.Diágnóstico de Radiofarmacos: para estudios de hígado,

tiroides, corazón, etc.Terapia Médica : Combatir diferentes tipos de cáncer con

Radiaciones gamma provenientes de Cobalto-60.Radioinmunoanálisis: Método para realizar mediciones de

hormonas, enzimas.

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USOS PACIFICOSMEDIO AMBIENTE

Se utilizan técnicas nucleares para la detección y análisis de diversos contaminantes del medio ambiente. Permite analizar: dióxido de azufre, descargas gaseosas, contaminación de agua, derrame de petróleo.

INDUSTRIA E INVESTIGACION:- Instrumentación : son instrumentos radioisótopos que permiten

medir sin tener contacto físico directo como son los indicadores de nivel, de espesor y densidad.

- Datación : Para determinar la edad en formaciones geológica y arqueológicas. Usa el C-14.

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VENTAJAS Y DESVENTAJASVENTAJAS :

Ayudo a avanzar a la humanidad en los aspectos tecnológico y científico. En diversos campos de la ciencia ya sea para ayudar a curar enfermedades, controlar plagas, y para el uso de diversas técnicas que ayudan al hombre en su progreso.

DESVENTAJAS : El uso de la fisión nuclear como combustible para la

generación térmica de electricidad produce una gran cantidad de desechos radioactivos.

A los riesgos inherentes al funcionamiento normal de la industria nuclear se añaden los que se derivan de cualquier error, fallo o imprevisto de carácter mecánico o humano.

La generación nuclear de electricidad tiene los años contados porque las reservas mundiales aprovechables de uranio son muy limitadas.

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CONCLUSIONES Las energías alternativas no producen residuos

contaminantes (a excepción de la energía Nuclear), por tal motivo se les denomina ecológicas.

Las energías alternativas son algo más que una alternativa, son una necesidad, ya que en la actualidad se viene explotando de manera desmedida los recursos que se utilizan para producir energía como son el petróleo, el gas, y el carbón; estas fuentes hoy en día ya se están agotando, motivo por el cual las energías alternativas son más que una alternativa a tener en cuenta.

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GRACIAS POR SU ATENCIÓN

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BIBLIOGRAFIA

 "Apuntes de Elementos de Física Nuclear", Ing. Manuel Echeverría, CCHEN, 1995.  "Utilización de la Energía Nuclear Para la Producción de Energía Eléctrica", Consejo de Seguridad Nuclear de España, 1992. “Las Máquinas. Una Historia Ilustrada. Sigvard Strandh. - Editorial Raices. “El sol como fuente de energia alternativa” Ing. Carlos Ibarra - Editorial planeta

”El Viento: Fuente De Energía”. J. Aguilar/C. Garcia-Legaz. - Editorial Alhambra.

”Enciclopedia Encarta 2000” - Microsoft.