Energía Nuclear

Escuela 3 D.E. 10Esteban Echeverría

OctavioDiana

Recomendación deKarina – Coordinadora

C.A.B.A - 2011

“La energía nuclear, la pequeña gran energía”.

Palabras claves

• Energía nuclear – Planta nuclear – Terremoto – Maremoto – Explosión – Bomba atómica – Reacción nuclear en cadena – Radiaciones – PAZ.

Fenómenos de la naturaleza y obras humanas

• Fenómenos de la naturaleza– Terremoto– Maremoto o Tsunami

• Obras humanas– Planta nuclear • Explosión (no calculado)

– Bomba atómica • Explosión

Central nuclear Simpson

Central nuclear Springfield

Modelo pava – Central nuclear

El reactor nuclear es como una pava o una caldera

Modelo dínamo – Generador de electricidad

Central nuclear

Central nuclear Embalse Río tercero CÓRDOBA

La energía

• La energía es la capacidad para realizar un trabajo.

• Las unidades son el Joule y la caloría

• 1 Joule es la energía necesaria para lanzar una manzana pequeña un metro hacia arriba.

• La energía no se crea ni se destruye, se transforma.

La energía nuclear

• La energía nuclear está localizada en los núcleos de los átomos. En una forma parecida como están en la ligadura de los átomos en la molécula, es el origen de la energía química, es la ligadura de los neutrones y protones que forman el núcleo la que origina la energía nuclear.

• Una reacción nuclear consiste en la modificación de la cantidad de nucleones en un núcleo o su redistribución en nuevos núcleos.

• Cuando una reacción nuclear forma núcleos más ligados que los núcleos que reaccionaron, una parte de la energía nuclear queda liberada en forma de calor y de radiaciones. Un mecanismo de este tipo ocurre permanentemente en el Sol, cuando núcleos de hidrógeno se transmutan (a través del proceso de fusión nuclear) en núcleos de helio. Lo mismo ocurre con el proceso de fisión en el uranio de los reactores nucleares, como Atucha y Embalse.

Fisión nuclear• Cuando ocurre una fisión nuclear, además de la liberación de una gran cantidad de

energía y la aparición de varias partículas, se producen algunos neutrones. Los neutrones producidos en la fisión tienen energía cinética grande, ya que su velocidad promedio aproximada es de 20.000 km/s, es decir casi un 7% de la velocidad de la luz.

• La cantidad de neutrones que se producen en la fisión no puede predecirse de antemano exactamente, ya que en algunas fisiones no se produce ninguno, mientras que en otras se producen uno, dos y hasta cinco o seis neutrones: la emisión de neutrones en una fisión nuclear es lo que se llama un proceso aleatorio o probabilístico. La cantidad promedio de neutrones que se produce en cada fisión inducida depende mucho de la velocidad del neutrón que la indujo. En promedio se producen 2,4 neutrones por cada fisión inducida por un neutrón "lento", es decir cuya velocidad es aproximadamente 2.200 m/s. Se podría estimar que, en promedio, cuando tienen lugar 1.000 fisiones se producen 2.400 neutrones. (El caso se parece a encontrar, por ejemplo, cuántos puntos totalizará un jugador en 1000 tiradas de un dado que tiene como máximo 6 puntos en una de sus caras: esto no se puede precisar con exactitud, pero seguramente el resultado no estará lejos de 3.500, ya que en promedio sacará 3,5 puntos por tirada).

• (1+2+3+4+5+6)/6=3.5

Fisión nuclear-Átomo de uranio

Fisión nuclear

Reacción nuclear en cadena

Planta generadora de electricidad

• Al igual que las centrales térmicas e hidráulicas, una central nuclear es una planta generadora de electricidad, al igual que las centrales térmicas o hidráulicas. El objetivo de todas es producir electricidad para el consumo doméstico e industrial. Entre las centrales térmicas y las nucleares existen muchas similitudes; ambas poseen un generador eléctrico. Para que éste pueda producir energía eléctrica, es necesario que gire sobre su eje a una velocidad especificada. Para ello se utiliza una turbina de vapor. Para que esta última funcione es necesario contar con caudal de vapor a presión, que al incidir sobre los álabes (paletas) haga girar la turbina conjuntamente con el generador eléctrico. Como lograr ese caudal de vapor a presión es lo que diferencia a una central térmica convencional de una central nuclear, o sea, por el origen del calor (energía primaria) necesario para iniciar el proceso.

• Los llamados reactores nucleares de potencia generan energía nuclear, que mediante alguna transformación llega en la mayoría de los casos a generar energía eléctrica.

• Si tomamos un reactor nuclear de los más típicos, podemos decir que usamos la energía nuclear para "calentar agua". El agua a presión generará vapor y el vapor moverá una turbina.

Planta generadora de electricidadEnergía secundariaEnergía primaria

Luego se distribuye por la RED ELÉCTRICA hasta llegar a las casas y las fábricas.

Esquema de central nuclear

Terremoto en JAPÓN

• Un devastador terremoto de 8,9 en la escala de Richter, el de mayor magnitud vivido en Japón desde que existen registros, ha sacudido el país provocando centenares de muertos y desaparecidos.

• El terremoto ocurrió a las 14:46:23 hora local (05:46:23 UTC) del viernes 11 de marzo de 2011.

Terremoto en JAPÓN

Terremoto

Maremoto en JAPÓN

• El maremoto, conocido en Japón como tsunami que significa ola de puerto, alcanzó una altura de 10 metros y una velocidad de 800 km/h.

• Es una pared que arrasa con todo lo que encuentra en su camino

Maremoto en JAPÓN

Maremoto y Tsunami en los bosques-JAPÓN

Tsunami, antes y después-JAPÓN

Tsunami

Explosión Central Fukushima-JAPÓN

Explosión Central Fukushima-JAPÓN

Medición de la Radioactividad en la Población - JAPÓN

Segunda Guerra Mundial 1939-1945

• HOLMES, Richard: WORLD WAR II IN PHOTOGRAPHS• Ver sig. dos.

Nazismo-ALEMANIA

• HOLMES, Richard: WORLD WAR II IN PHOTOGRPHS

Enarbolando la bandera de E.E.U.U. sobre el monte Suribachi contra JAPÓN

La bomba nuclear

La bomba nuclear

• El 2 de agosto de 1939, Einstein escribió a Roosevelt, presidente de los EE.UU.: “…en los últimos cuatros meses se han logrado efectuar reacciones nucleares en cadena… Este nuevo fenómeno podría también aplicarse a la fabricación de bombas de una enorme potencia.” Por una paradoja del destino, este declarado pacifista, puso así en marcha el mecanismo que daría nacimiento a la bomba atómica. Seis años después, y ante el anuncio de Hiroshima, comentó melancólicamente: “Si lo hubiese sabido… no hubiera jamás escrito esa carta”.

La bomba nuclear

• El lanzamiento de la bomba nuclear por E.E.U.U., que mató a 70 mil personas en Hiroshima y Nagasaki en 1945.

• Hongo de la explosión.• Rendición de JAPÓN.

La bomba nuclear: destrucción

Estatua de la Paz-Nagasaki

Accidente en Chernobyl-RUSIA

• Ocurrió el 26 de abril de 1986. • Los operadores del reactor 4 de Chernobyl tenían todo listo. Al

día siguiente iban a realizar una prueba de rutina. Querían determinar cuánto tiempo podían las turbinas mantener el suministro de energía a las bombas principales después de un corte eléctrico. Ya lo habían hecho el año anterior. Con esa experiencia todo auguraba que la nueva prueba sería un éxito, pero algo salió mal, un error humano. Y Chernobyl se convirtió en sinónimo de horror. Es el mayor desastre nuclear de la historia.

• Según la OIEA Organismo Internacional de Energía Atómica señala 4.000 muertos y Greenpeace eleva el número a 200.000 muertos.

• La radiación tuvo efectos hasta 20 años después.

Accidente en Chernobyl-RUSIA

Accidente en Chernobyl-RUSIA

Sarcófago en Chernobyl-RUSIA

Escala alerta nuclearChernobyl

Fukushima

Alerta nuclear

Efectos de la radiación sobre el organismo humano

Chernobyl

Fukushima

Unidad de medida de radiación

• Unidades tradicionales: son el Röntgen, el Rad, el REM.

• Unidades del sistema internacional: son las más utilizadas el Culombio/kg, el Gray (Gy) y el Sievert (Sv).

• Röntgen descubre los rayos x Premio nobel fisica 1901.

• 16/03/2011 Alrededor de Fukushima hay 400 miliSievert.

• A los 100 miliSievert puede producir cáncer.

El bosque de Chernobyl, donde los árboles se tornaron de color rojo-RUSIA

El bosque de Chernobyl, donde los árboles se tornaron de color rojo

El bosque de Chernobyl, donde los árboles se tornaron de color rojo-RUSIA

El bosque de Chernobyl, donde los árboles se tornaron de color rojo

Efectos de la Radiación-RUSIA

• Cáncer de tiroides

Efectos de la Radiación-RUSIA

• Deformación

Efectos de la Radiación-RUSIA

• Deformación

Efectos de la Radiación-RUSIA

• Amputación

Efectos de la Radiación-RUSIA

• Alta exposición a la radiación afecta a la médula ósea y células de la sangre.

A 20 años de Chernobyl-RUSIA

A 20 años de Chernobyl-RUSIA

Practiquemos el cuidado del medio ambiente

yla paz

cada día.

Bibliografía

• Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) Energía y Ambiente | Energía Nuclear -

Generación de Energía Eléctrica. http://www.cab.cnea.gov.ar/divulgacion/raiz/primera.html