QRECURSOS NATURALES

Se denominan recursos naturales a aquellos bienes materiales y servicios que proporciona la naturaleza sin alteracin por parte del ser humano; y que son valiosos para las sociedades humanas por contribuir a su bienestar y desarrollo de manera directa (materias primas, minerales, alimentos) o directa (servicios ecolgicos)

Tipos de Recursos Naturales

Los recursos naturales que proporciona el medio ambiente pueden ser de distintos tipos:

a)Recursos no renovables: Son aqullos que una vez consumidos no pueden regenerarse de forma natural en una escala de tiempo humana.

b)Recursos renovables: Son los recursos que pueden regenerarse mediante procesos naturales, de manera que aunque sean utilizados pueden seguir existiendo siempre que no se sobrepase su capacidad de regeneracin.

La actividad humana puede llevar a la sobreexplotacin de estos recursos y poner en peligro su conservacin. Casos de explotacin excesiva de recursos son:

-la caza indiscriminada de ballenas y otros animales en peligro de extincin.

-tala de bosques sin criterios conservacionistas.

c)Recursos continuos: Se corresponde con aquellas fuentes de energa que son inagotables y que no son afectadas por la actividad humana.

Las principales fuentes de energa continua son el sol y la gravedad. La primera genera energa solar a travs de la radiacin y elica por el viento.

La segunda genera energahidroelctricamediante saltos hidroelctricos o las olas y mareas.

Prioridades de los recursos naturales renovables

En lo referente a los recursos naturales renovables, las prioridades deben estar orientadas a mantener la base productiva mediante un manejo de los mismos, que implica utilizarlos con prcticas que eviten el deterioro y regenerar los que estn degradados. En este sentido, es de altsima prioridad en el pas:

- Manejar los recursos marinos y evitar la explotacin irracional que reduzca los stocks disponibles. Casos como la sobreexplotacin de la anchoveta y la reduccin drstica de las poblaciones de lobos marinos y aves guaneras no deben repetirse.

- Manejar los recursos hidrobiolgicos de las aguas continentales. Son de alta prioridad el manejo del camarn de ro en la costa, los espejos de agua de la sierra y los recursos pesquemos en la Amazona.

- La conservacin de las tierras agrcolas es una de las necesidades ms urgentes por su escasez y los procesos de deterioro en curso, que estn comprometiendo la seguridad alimentarla.

- La conservacin del agua, especialmente en la costa, en las vertientes occidentales y en la sierra es otro aspecto de extrema urgencia

- La conservacin de la cobertura vegetal en la costa y la sierra es no menos urgente. En estas regiones se hace necesario contar con agresivos programas de reforestacin, de urgencia para la conservacin de las cuencas y para generar recursos forestales a futuro.

- El ordenamiento o zonificacin del espacio en la selva alta y en la selva baja, para el uso ordenado de los recursos y la proteccin de las comunidades indgenas.

- La conservacin de la diversidad biolgica de las especies, los recursos genticos y los ecosistemas representativos es una necesidad impostergable. El Per no puede seguir perdiendo sus recursos vivos, que son fuente de beneficios. Culturales y cientficos.

Principales fuentes de contaminacin

Entre las fuentes de contaminacin ms notables, podemos citar las siguientes:

- Emanaciones industriales, en forma de humo o polvo, las cuales son lanzadas a la atmsfera y contaminan el aire.- Aguas residuales de origen industrial, que constituyen la principal fuente de contaminacin de las aguas.- Aguas albaales procedentes de la actividad humana.- Productos qumicos procedentes de la actividad agropecuaria, los cuales son arrastrados por las aguas; entre ellos, plaguicidas, fertilizantes, desechos de animales, etc.- Residuos slidos provenientes de la industria y de las actividades domsticas.- Emanaciones gaseosas producidas por el transporte automotor.- Dispersin de hidrocarburos en las vas fluviales y martimas, causadas por la transportacin a travs de estas vas.

Plan de ordenacin de los recursos naturales

Un Plan de Ordenacin de los Recursos Naturales (PORN) es un instrumento de planeamiento territorial recogido en el ordenamiento jurdico espaol que persigue adecuar la gestin de los recursos naturales, y en especial de los espacios naturales y de las especies a proteger, segn la poltica de conservacin de la naturaleza establecida por la "Ley 42/2007, de 13 de diciembre, del Patrimonio Natural y de la Biodiversidad".

Los Planes de Ordenacin de los Recursos Naturales son el instrumento especfico para la delimitacin, tipificacin, integracin en red y determinacin de su relacin con el resto del territorio, de los sistemas que integran el patrimonio y los recursos naturales de un determinado mbito espacial, con independencia de otros instrumentos que pueda establecer la legislacin autonmica. El Ministerio de Medio Ambiente, con la participacin de las Comunidades autnomas, elaborar, en el marco del Plan Estratgico Estatal del Patrimonio Natural y de la Biodiversidad, unas directrices para la ordenacin de los recursos naturales a las que, en todo caso, debern ajustarse los Planes de Ordenacin de los Recursos Naturales que aprueben las Comunidades autnomas.

Dichas directrices se aprobarn mediante Real Decreto, en un plazo mximo de dos aos, previo informe del Consejo Estatal para el Patrimonio Natural y la Biodiversidad.

Es objeto de dichas directrices el establecimiento y definicin de criterios y normas generales de carcter bsico que regulen la gestin y uso de los recursos naturales, de acuerdo con lo establecido por la presente Ley.

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Si te ha gustado pulsa en Me gusta arriba al a derecha. GraciasRecurso naturalUnrecurso naturales unbienoservicioproporcionado por lanaturalezasin alteraciones por parte delser humano. Desde el punto de vista de laeconoma, los recursos naturales son valiosos para lassociedadeshumanas por contribuir a su bienestar y a su desarrollo de manera directa (materias primas, minerales, alimentos) o indirecta (servicios ecolgicos).Eneconomase consideran recursos todos aquellos medios que contribuyen a la produccin y distribucin de los bienes y servicios de que los seres humanos hacen uso. Los economistas entienden que varios tipo de recursos son escasos frente a la amplitud y diversidad de los deseos humanos, que es como explican las necesidades. Posteriormente, se define a la economa como la ciencia que estudia las leyes que rigen la distribucin de esos recursos entre los distintos fines posibles. Bajo esta ptica, los recursos naturales se refieren a los factores de produccin proporcionados por la naturaleza sin modificacin previa realizada por el hombre; y se diferencian de los recursos culturales y humanos en que no son generados por el hombre (como los bienes transformados, el trabajo o la tecnologa). El uso de cualquier recurso natural acarrea dos conceptos a tener en cuenta:resistencia, que debe vencerse para lograr la explotacin, y lainterdependencia.ndice[ocultar] 1Tipos de recursos naturales 1.1Recursos renovables 1.2Recursos no renovables 2Proteccin 3Vase tambin 4Referencias 5BibliografaQTipos de recursos naturales[editar]

Energa elica un recurso natural.De acuerdo a la disponibilidad en tiempo, tasa de generacin (o regeneracin) y ritmo de uso o consumo los recursos naturales se clasifican en renovables y no renovables. Los recursos naturalesrenovableshacen referencia a recursos biticos, recursos con ciclos de regeneracin por encima de su extraccin, el uso excesivo de los mismos los puede convertir en recursos extintos (bosques,pesqueras, etc) o ilimitados (luz solar,mareas,vientos, etc); mientras que los recursos naturalesno renovablesson generalmente depsitos limitados o con ciclos de regeneracin muy por debajo de los ritmos de extraccin o explotacin (minera,petrleo, etc). En ocasiones es el usoabusivo y sin controllo que los convierte en agotados, como por ejemplo en el caso de la extincin de especies. Otro fenmeno puede ser que el recurso exista, pero que no pueda utilizarse, como sucede con el agua contaminada etc.El consumo de recursos est asociado a la produccin deresiduos: cuantos ms recursos se consumen ms residuos se generan. Se calcula que en Espaa cada ciudadano genera ms de 1,38kg de basura al da, lo que al final del ao representa ms de 500kg de residuos.[citarequerida]Recursos renovables[editar]Artculo principal:Recurso renovableLos recursos renovables son aquellos recursos que no se agotan con su utilizacin, debido a que vuelven a su estado original o se regeneran a una tasa mayor a la tasa con que los recursos disminuyen mediante su utilizacin y desperdicios. Esto significa que ciertos recursos renovables pueden dejar de serlo si su tasa de utilizacin es tan alta que evite su renovacin, en tal sentido debe realizarse el uso racional e inteligente que permita lasostenibilidadde dichos recursos. Dentro de esta categora de recursos renovables encontramos el agua y la biomasa (todo ser viviente).

Algunos de los recursos renovables son: Bosques,agua,viento,radiacin solar,energa hidrulica,energa geotrmica,madera, yproductos de agriculturacomo cereales, frutales, tubrculos, hortalizas, desechos de actividades agrcolas entre otros.Recursos no renovables[editar]Artculo principal:Recurso no renovableLos recursos no renovables son recursos naturales que no pueden ser producidos, cultivados, regenerados o reutilizados a una escala tal que pueda sostener su tasa de consumo. Estos recursos frecuentemente existen en cantidades fijas ya que la naturaleza no puede recrearlos en periodos geolgicos cortos.Se denominareservasa los contingentes de recursos que pueden ser extrados con provecho. El valor econmico (monetario) depende de su escasez y demanda y es el tema que preocupa a la economa. Su utilidad como recursos depende de su aplicabilidad, pero tambin del costo econmico y del costo energtico de su localizacin y explotacin.Algunos de los recursos no renovables son: el carbn, losminerales, losmetales, elgas naturaly los depsitos deagua subterrnea, en el caso deacuferosconfinados sin recarga.La contabilidad de las reservas produce muchas disputas, con las estimaciones ms optimistas por parte de las empresas, y las ms pesimistas por parte de los grupos ecologistas y los cientficos acadmicos. Donde la confrontacin es ms visible es en el campo de las reservas dehidrocarburos. Aqu los primeros tienden a presentar como reservas todos los yacimientos conocidos ms los que prevn encontrar. Los segundos ponen el acento en el costo monetario creciente de la exploracin y de la extraccin, con slo un nuevo barril hallado por cada cuatro consumidos, y en el costo termodinmico (energtico) creciente, que disminuye el valor de uso medio de los nuevos hallazgos.Proteccin[editar]Labiologa de la conservacines el estudio cientfico de la naturaleza y del estado de la biodiversidad de la Tierra con el objeto de proteger lasespecies, sushbitatsy los ecosistemas para evitar tasas de extincin excesivas.12Es una materia interdisciplinaria de las ciencias, la economa y la prctica del manejo de los recursos naturales.3456El trmino biologa de la conservacin fue introducido como ttulo de una conferencia realizada en laUniversidad de California en San Diegoen La Jolla, California en 1978 organizada por los bilogos Bruce Wilcox y Michael Soul.Laconservacin de hbitatses el sistema demanejo del recurso tierra, prctica que busca conservar, proteger y restaurar los hbitats de las plantas y animales silvestres para prevenir su extincin, la fragmentacin de hbitats y la reduccin de la distribucin geogrfica.7Recurso renovableUnrecurso renovablees unrecurso naturalque se puede restaurar por procesos naturales a una velocidad superior a la del consumo por los seres humanos. Laradiacin solar, lasmareas, elvientoy laenerga hidroelctricason recursos perpetuos que no corren peligro de agotarse a largo plazo. Los recursos renovables tambin incluyenmaterialescomomadera,papel,cuero, etc. si son cosechados enforma sostenible.Algunos recursos renovables como laenerga geotrmica, elagua dulce, madera ybiomasadeben ser manejados cuidadosamente para evitar exceder la capacidad regeneradora mundial de los mismos. Es necesario estimar la capacidad de renovacin (sostenibilidad) de tales recursos. En comparacin con los combustibles fsiles las energas que se obtienen de recursos renovables causan un menor impacto en el medio ambiente.

Productos como lagasolina, elcarbn,gas natural,disely otros productos derivados de loscombustibles fsilesno son renovables o sea que no presentan sostenibilidad. Se diferencian de los recursos renovables porque stos pueden tener una productividad sostenible; es decir que son inagotables.

Unparque elicoenEspaa.

Recursos energticos totales: solar (izquierda), elico, hdrico y geotrmico comparados con el consumo mundial (abajo derecha).ndice[ocultar] 1Energa renovable 1.1Energa solar 1.2Energa elica 1.3Energa hidroelctrica 1.4Energa geotrmica 1.5Biocombustibles 2Materiales renovables 2.1Productos agrcolas 2.2Agua 3Vase tambin 4Referencias 5Enlaces externosEnerga renovable[editar]Artculo principal:Energa renovableLa energa que podemos obtener del sol, del viento, de los ocanos, de la biomasa y del interior del planeta son alternativas sostenibles para el suministro de energa.Energa solar[editar]Artculo principal:Energa solarLaenerga solares la energa derivada directamente del sol. Junto con laenerga nucleares la fuente de energa ms abundante en la Tierra. El tipo de energa alternativa que se est desarrollando a mayor velocidad es la de laclula fotoelctricaque convierte la luz solar directamente a electricidad.1Est aumentando a razn de 50% al ao.2El sol proporciona 10.000 veces ms energa que lo que usan los humanos en el presente.3Energa elica[editar]Artculo principal:Energa elicaEl viento resulta de un calentamiento desigual de la superficie de la Tierra por el sol y por el calor geotrmico. La mayor parte de la energa elica es transformada en electricidad por medio de un generador elctrico que usa la energa de la rotacin de lasturbinas de viento. Losmolinos, una tecnologa mucho ms antigua, aprovechan la accin del viento para efectuar trabajo fsico como triturar el grano o bombear agua. El trmino elico viene del latn Aeolicus, perteneciente o relativo a Eolo, dios de los vientos en la mitologa griega. La energa elica ha sido aprovechada desde la antigedad para mover los barcos impulsados por velas o hacer funcionar la maquinaria de molinos al mover sus aspas.En la actualidad, la energa elica es utilizada principalmente para producir energa elctrica mediante aerogeneradores. A finales de 2007, la capacidad mundial de los generadores elicos fue de 94.1 gigavatios. En 2009 la elica gener alrededor del 2% del consumo de electricidad mundial, cifra equivalente a la demanda total de electricidad en Italia, la sptima economa mayor mundial. En Espaa la energa elica produjo un 11% del consumo elctrico en 2008, y un 13.8% en 2009. En la madrugada del domingo 8 de noviembre de 2009, ms del 50% de la electricidad producida en Espaa la generaron los molinos de viento, y se bati el rcord total de produccin, con 11.546 megavatios elicos.La energa elica es un recurso abundante, renovable, limpio que ayuda a disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero al reemplazar termoelctricas a base de combustibles fsiles, lo que la convierte en un tipo de energa verde. El principal inconveniente es su intermitencia.Energa hidroelctrica[editar]Artculo principal:Energa hidroelctricaLa energa hidroelctrica es derivada del movimiento del agua en ros y ocanos y puede generar energa elctrica por medio del uso de turbinas o puede ser usada para realizar trabajo til. Es una forma muy comn de energa.Energa geotrmica[editar]Artculo principal:Energa geotrmicaLa energa geotrmica aprovecha el calor del interior de la tierra. Esta energa es el producto de la degradacin de elementos radioactivos en el interior del planeta y su magnitud es comparable a la de la energa solar.Biocombustibles[editar]Artculo principal:BiocombustibleEl alcohol derivado del maz, lacaa de azcar, elmijo, etc. es tambin una energa renovable. Igualmente los aceites de plantas y semillas pueden ser usados como sustituto del disel que no es renovable. Elmetanotambin es considerado una fuente de energa renovable.Materiales renovables[editar]Vase tambin:BioplsticoProductos agrcolas[editar]Las tcnicasagrcolasque slo permiten un dao mnimo o controlado del medio ambiente son consideradas comoagricultura sostenible. Los productos (alimento,qumicos) resultantes de este tipo de agricultura pueden ser considerados sostenibles si lamanufactura, transporte, etc. de los mismos tambin rene las caractersticas de sostenibilidad.Igualmente los productos forestales como madera, papel, compuestos qumicos pueden ser recursos renovables si son producidos aplicando tcnicas forestales sostenibles.Agua[editar]Vase tambin:Recurso hdricoEl agua puede ser considerada como un recurso renovable cuando se controla cuidadosamente su uso, tratamiento, liberacin, circulacin. De lo contrario es un recurso no renovable. Por ejemplo el agua subterrnea puede ser extrada de la napa acufera a una velocidad mayor que la de su recarga. Como resultado se crean espacios o poros que terminan causando la compactacin y el eventual colapso del suelo.LaUNESCOha estudiado el tema del agua subterrnea como recurso no renovable y de las polticas a seguir para su conservacin: "Non-renewable Groundwater Resources".4Vase tambin[editar] Escasez Recurso natural Recurso no renovableReferencias[editar]1. Volver arribaOn site renewable energy options2. Volver arriba"The Power and the Glory." The Economist 21 June 2008: 6.3. Volver arribaSawin, Janet. "Charting a New Energy Future." State of the World 2003. By Lester R. Brown. Boston: W. W. Norton & Company, Incorporated, 2003.4. Volver arribahttp://Non-renewable%20Grounwater%20Resourcesunesdoc.unesco.org/images/0014/001469/146997e.pdfEnlaces externos[editar] Ecourbano- Portal del conocimiento para ciudades ms sostenibles- Agenda 21, Red de Redes y Ministerio de Medio Ambiente de Espaa. Alternativas sostenibles para la generacin de energaCategora: Recursos renovablese les llama recursos a todo aquello que tiene utilidad para el ser humano.Losrecursos renovablesson las materias primas que se convierten en algo til para el ser humano y que es posible regenerar, es decir que no se agotan.Losrecursos renovablesse reponen o regeneran en un tiempo similar al periodo de vida del ser humano.Losrecursos renovablespueden ser regenerados por la intervencin del hombre, o porque su naturaleza es inagotable.10 ejemplos de recursos renovables:1. las plantas2. los animales3. madera4. energa hidrulica5. energa hidroelctrica6. energa elica7. radiacin solar8. viento9. mareas10. energa geotrmicaPorAdrianael 02-03-2013Categoria:BiologaEtiquetas:recursos CompartirRecomendado para t... Tipos de perros Tipos de peces Tipos de gatos Tipos de cereales Tipos de enfermedadesRecurso no renovable

Bomba extrayendo petrleo de un pozo.Unrecurso no renovablees considerado como unrecurso naturalque no puede ser producido, cultivado, regenerado o reutilizado a una escala tal que pueda sostener su tasa de consumo. Estos recursos frecuentemente existen en cantidades fijas o son consumidos mucho ms rpido de lo que lanaturalezapuede recrearlos.Se denominan reservas a los contingentes de recursos que pueden ser extrados con provecho. El valor econmico (monetario) depende de su escasez ydemanday es un tema que preocupa a la economa. Su utilidad como recursos depende de su aplicabilidad, pero tambin del costo econmico y del costo energtico de su localizacin y explotacin. Por ejemplo, si para extraer el petrleo de un yacimiento hay que invertir msenergaque la que va a proporcionar no puede considerarse un recurso. Como es tambin elcarbny lamadera. Algunos de los recursos no renovables son:petrleo, losminerales, losmetales, elgas naturaly los depsitos de agua subterrnea, siempre que seanacuferosconfinados sin recarga.La contabilidad de las reservas produce muchas disputas, con las estimaciones ms optimistas por parte de las empresas, y las ms pesimistas por parte de los gruposecologistasy los cientficos acadmicos. Donde la confrontacin es ms visible es en el campo de las reservas de hidrocarburos. Aqu los primeros tienden a presentar como reservas todos losyacimientosconocidos ms los que prevn encontrar. Los segundos ponen el nfasis en el costo monetario creciente de la exploracin y de la extraccin, con slo un nuevo barril hallado por cada cuatro consumidos, y en el costo termodinmico (energtico) creciente, que disminuye el valor de uso medio de los nuevos hallazgos.Tipos de recursos no renovables[editar] Combustibles fsiles Energa nuclearCombustible fsil

.Energa fsiles aquella que procede de labiomasaobtenida hace millones de aos y que ha sufrido grandes procesos de transformacin hasta la formacin de sustancias de grancontenido energticocomo elcarbn, elpetrleo, o elgas natural, etc. No es un tipo deenerga renovable, por lo que no se considera comoenerga de la biomasa, sino que se incluye entre las energas fsiles.La mayor parte de laenergaempleada actualmente en el mundo proviene de loscombustibles fsiles. Se utilizan en el transporte, para generarelectricidad, para calentar ambientes, para cocinar, etc.ndice[ocultar] 1Clases 2Petrleo 3Carbn 4Gas natural 5Ventajas y desventajas del combustible fsil 5.1Ventajas 5.2Desventajas 6Vase tambin 7Enlaces externosClases[editar]Los combustibles fsiles son tres:petrleo,carbnygas natural, y se formaron hace millones de aos, a partir de restos orgnicos de plantas y animales muertos. Durante miles de aos de evolucin del planeta, los restos de seres que lo poblaron en sus distintas etapas se fueron depositando en el fondo de mares, lagos y otros cuerpos de agua. All fueron cubiertos por capa tras capa de sedimento. Fueron necesarios millones de aos para que lasreacciones qumicasde descomposicin y la presin ejercida por el peso de esas capas transformasen a esos restos orgnicos en gas, petrleo o carbn.Los combustibles fsiles sonrecursos no renovablesya que no se reponen por procesos biolgicos como por ejemplo lamadera. En algn momento, se acabarn, y tal vez sea necesario disponer de millones de aos de una evolucin y descomposicin similar para que vuelvan a aparecer.Petrleo[editar]

Botella de Petrleo.Artculo principal:PetrleoEl petrleo es un lquido oleoso compuesto decarbonoehidrgenoen distintas proporciones. Se encuentra en profundidades que varan entre los 600 y los 5.000 metros. Este recurso ha sido usado por el ser humano desde laAntigedad: losegipciosusaban petrleo en la conservacin de lasmomias, y losromanos, decombustiblepara el alumbrado.El petrleo y sus derivados tienen mltiples y variadas aplicaciones. Adems de ser un combustible de primer orden, tambin constituye una materia prima fundamental en la industria, pues a partir del petrleo se pueden elaborar fibras, caucho artificial, plsticos, jabones, asfalto, tintas de imprenta, caucho para la fabricacin de neumticos, nafta, gasoil y un sin nmero de productos que abarcan casi todos los productos del campo.Carbn[editar]

El carbn se utiliza como combustible en las centrales termoelectricas.Artculo principal:CarbnEl carbn es unmineralque se form a partir de los restos vegetales prehistricos, principalmente de loshelechosarborescentes. Esos restos sepultados por el fango y bajo los efectos del calor, la presin y la falta deoxgeno, tomaron la estructura mineral que hoy presentan.La importancia del carbn radica en su poder energtico comocombustibley en el hecho de constituir la materia prima fundamental en la elaboracin de infinidad de artculos. Las primeras mquinas de vapor, comobarcos,trenesy maquinaria industrial se movieron gracias a laenergaque suministraba a este material. Posteriormente fue desplazado por el petrleo; sin embargo, hoy en da el carbn parece recuperar su posicin privilegiada, pues ste esmateria primapara la elaboracin deplstico,colorantes,perfumesyaceites.Gas natural[editar]Artculo principal:Gas naturalElgas naturalest compuesto principalmente pormetano, un compuesto qumico hecho detomosdecarbonoehidrgeno. Se encuentra bajo tierra, habitualmente en compaa depetrleo. Se extrae mediante tuberas, y se almacena directamente en grandes contenedores dealuminio. Luego se distribuye a los usuarios a travs degasoductos. Como esinodoroeincoloro, al extraerlo se mezcla con una sustancia que le da un fuerte y desagradable olor. De este modo, las personas pueden darse cuenta de que existe una filtracin o escape de gas.Ventajas y desventajas del combustible fsil[editar]Artculo principal:Energa no renovableVentajas[editar] Son fciles de extraer(slo si es una extraccin a cielo abierto, s es una extraccin en galera es muy costosa) Su gran disponibilidad, dependiendo del pas. Son baratas, en comparacin con otras fuentes de energa.Desventajas[editar] Su uso produce la emisin de gases que resultan txicos para la vida. Se produce un agotamiento de las reservas a corto o mediano plazo. Al ser utilizadoscontaminanms que otros productos que podran haberse utilizado en su lugar.Vase tambin[editar] Portal:Energa. Contenido relacionado conEnerga. Impuesto sobre el carbonoEnerga nuclear

Ncleo de unreactor nucleardefisinde investigacinTRIGA. Puede apreciarse laradiacin Cherenkov, el resplandor azul.

Central nuclear de Ikata, con tresreactores de agua a presin(PWR). La refrigeracin se realiza mediante un intercambio de agua con el ocano.

Planta de energa nuclear Susquehanna, con dosreactores de agua en ebullicin(BWR). La refrigeracin se realiza en circuito cerrado mediante dos torres de refrigeracin que emitenvapor de agua.

Central nuclear de Lemniz(Espaa) cuya puesta en marcha fue abandonada por lamoratoria nuclear.Laenerga nuclearoenerga atmicaes la energa que se libera espontnea o artificialmente en lasreacciones nucleares. Sin embargo, este trmino engloba otro significado, el aprovechamiento de dicha energa para otros fines, tales como la obtencin deenerga elctrica,trmicaymecnicaa partir de reacciones atmicas, y suaplicacin, bien sea con fines pacficos o blicos.1As, es comn referirse a laenerganuclear no solo como el resultado de una reaccin sino como un concepto ms amplio que incluye los conocimientos y tcnicas que permiten la utilizacin de esta energa por parte del ser humano.Estas reacciones se dan en losncleosde algunosistoposde ciertoselementos qumicos(radioistopos), siendo la ms conocida lafisindeluranio-235(235U), con la que funcionan losreactores nucleares, y la ms habitual en la naturaleza, enel interior de las estrellas, lafusindel pardeuterio-tritio(2H-3H). Sin embargo, para producir este tipo de energa aprovechando reacciones nucleares pueden ser utilizados muchos otrosistoposde varios elementos qumicos, como eltorio-232, elplutonio-239, elestroncio-90o elpolonio-210(232Th,239Pu,90Sr,210Po; respectivamente).Existen varias disciplinas y/o tcnicas que usan de base la energa nuclear y van desde la generacin deelectricidaden las centrales nucleares hasta las tcnicas de anlisis de datacin arqueolgica (arqueometranuclear), lamedicina nuclearusada en los hospitales, etc.Los sistemas ms investigados y trabajados para la obtencin de energa aprovechable a partir de la energa nuclear de forma masiva son lafisin nucleary lafusin nuclear. La energa nuclear puede transformarse de forma descontrolada, dando lugar alarmamento nuclear; o controlada enreactores nuclearesen los que se produceenerga elctrica,energa mecnicaoenerga trmica. Tanto los materiales usados como el diseo de las instalaciones son completamente diferentes en cada caso.Otra tcnica, empleada principalmente en pilas de mucha duracin para sistemas que requieren poco consumo elctrico, es la utilizacin degeneradores termoelctricos de radioistopos(GTR, oRTGeningls), en los que se aprovechan los distintos modos dedesintegracinpara generar electricidad en sistemas determoparesa partir del calor transferido por unafuenteradiactiva.La energa desprendida en esos procesos nucleares suele aparecer en forma departculas subatmicasen movimiento. Esas partculas, al frenarse en la materia que las rodea, producenenerga trmica. Esta energa trmica se transforma enenerga mecnicautilizandomotores de combustin externa, como lasturbinas de vapor. Dicha energa mecnica puede ser empleada en eltransporte, como por ejemplo en losbuques nucleares; o para lageneracin de energa elctricaencentrales nucleares.La principal caracterstica de este tipo de energa es la alta calidad de la energa que puede producirse porunidad de masade material utilizado en comparacin con cualquier otro tipo de energa conocida por el ser humano, pero sorprende la pocaeficienciadel proceso, ya que se desaprovecha entre un 86% y 92% de la energa que se libera.2Estaenergaes la liberada del resultado de una reaccin nuclear, se puede obtener mediante dos tipos de procesos, el primero es por Fusin Nuclear(unin de ncleos atmicos muy livianos) y el segundo es por Fisin Nuclear(divisin de ncleos atmicos pesados).En las reacciones nucleares se suele liberar una grandisima cantidad deenergadebido en parte a la masa departculasinvolucradasen este proceso,se transforma directamente en energa.Lo anterior se suele explicar basndose en la relacin Masa-Energaproductode la genialidad del gran fsicoAlbert Einstein.ndice[ocultar] 1Historia 1.1Las reacciones nucleares 1.2La fisin nuclear 1.3La fusin nuclear 1.4Otros sistemas de energa nuclear 2Fundamentos fsicos 2.1El ncleo 2.2Fisin 2.3Fusin 2.4Desintegracin alfa 2.5Desintegracin beta 3Tecnologa nuclear 3.1Armas nucleares 3.1.1Bomba atmica 3.1.2Buques militares de propulsin nuclear 3.1.3Aviones militares de propulsin nuclear 3.2Propulsin nuclear civil 3.2.1Buques nucleares civiles 3.2.2Propulsin aeroespacial 3.2.3Automvil nuclear 3.3Generacin de electricidad 3.3.1A partir de la fisin 3.3.2A partir de la fusin 3.3.3Generacin de calor y electricidad a partir de otras reacciones nucleares 4Tratamiento de residuos nucleares 5Regulacin nuclear 6Situacin por pases 6.1En Espaa 6.2En Argentina 6.3En Japn 7Controversia sobre la energa nuclear 7.1Ventajas 7.2Desventajas 8Vase tambin 9Referencias 10Bibliografa 11Enlaces externos 11.1Organismos reguladores 11.2Proyectos internacionales 11.3Organizaciones antinucleares 11.4Organizaciones pronucleares 11.5OtrosHistoria[editar]Las reacciones nucleares[editar]

Henri Becquerel.En1896Henri Becquereldescubri que algunos elementos qumicos emitan radiaciones.3Tanto l comoMarie Curiey otros estudiaron sus propiedades, descubriendo que estas radiaciones eran diferentes de los ya conocidosRayos Xy que posean propiedades distintas, denominando a los tres tipos que consiguieron descubriralfa,betaygamma.Pronto se vio que todas ellas provenan delncleo atmicoque describiRutherforden1911.Con el descubrimiento delneutrino, partcula descrita tericamente en1930por Pauli pero no detectada hasta1956porClyde Cowany sus colaboradores, se pudo explicar la radiacin beta.En1932James Chadwickdescubri la existencia delneutrnqueWolfgang Paulihaba predicho en1930, e inmediatamente despusEnrico Fermidescubri que ciertas radiaciones emitidas en fenmenos no muy comunes de desintegracin eran en realidad estos neutrones.Durante los aos 1930, Enrico Fermi y sus colaboradores bombardearon con neutrones ms de 60 elementos, entre ellos235U, produciendo las primeras fisiones nucleares artificiales. En1938, enAlemania,Lise Meitner,Otto HahnyFritz Strassmannverificaron los experimentos de Fermi y en1939demostraron que parte de los productos que aparecan al llevar a cabo estos experimentos con uranio eran ncleos debario. Muy pronto llegaron a la conclusin de que eran resultado de la divisin de los ncleos del uranio. Se haba llevado a cabo el descubrimiento de lafisin.EnFrancia,Joliot Curiedescubri que adems del bario, se emitan neutrones secundarios en esa reaccin, haciendo factible la reaccin en cadena.Tambin en 1932Mark Oliphantteoriz sobre lafusinde ncleos ligeros (dehidrgeno), describiendo poco despusHans Betheel funcionamiento de las estrellas basndose en este mecanismo.Vanse tambin:Radiactividad,Fuerzas nuclearesyProcesos nucleares.La fisin nuclear[editar]Artculo principal:Fisin nuclear

De izda. a dcha.:J. Robert Oppenheimer,Enrico FermiyErnest Lawrence.En fsica nuclear, la fisin es una reaccin nuclear, lo que significa que tiene lugar en el ncleo atmico. La fisin ocurre cuando un ncleo pesado se divide en dos o ms ncleos pequeos, adems de algunos subproductos como neutrones libres, fotones (generalmente rayos gamma) y otros fragmentos del ncleo como partculas alfa (ncleos de helio) y beta (electrones y positrones de alta energa).Durante laSegunda Guerra Mundial, el Departamento de Desarrollo de Armamento de la Alemania Nazi desarroll un proyecto de energa nuclear (Proyecto Uranio) con vistas a la produccin de un artefacto explosivo nuclear.Albert Einstein, en1939, firm una carta al presidenteFranklin Delano Rooseveltde losEstados Unidos, escrita porLe Szilrd, en la que se prevena sobre este hecho.4El2 de diciembrede1942, como parte delproyecto Manhattandirigido porJ. Robert Oppenheimer, se construy el primerreactordel mundo hecho por el ser humano (existi un reactor natural enOklo): elChicago Pile-1(CP-1).Como parte del mismo programa militar, se construy un reactor mucho mayor enHanford, destinado a la produccin deplutonio, y al mismo tiempo, un proyecto de enriquecimiento de uranio en cascada. El 16 de julio de1945fue probada la primera bomba nuclear (nombre en claveTrinity) en el desierto deAlamogordo. En esta prueba se llev a cabo una explosin equivalente a 19.000.000 dekgdeTNT(19kilotones), una potencia jams observada anteriormente en ningn otroexplosivo. Ambos proyectos desarrollados finalizaron con la construccin de dos bombas, una de uranio enriquecido y una de plutonio (Little BoyyFat Man) que fueron lanzadas sobre las ciudades japonesas deHiroshima(6 de agostode 1945) yNagasaki(9 de agosto de 1945) respectivamente. El 15 de agosto de 1945 acab la segunda guerra mundial en el Pacfico con la rendicin de Japn. Por su parte el programa de armamento nuclear alemn (liderado este porWerner Heisenberg), no alcanz su meta antes de la rendicin deAlemaniael 8 de mayo de 1945.Posteriormente se llevaron a cabo programas nucleares en laUnin Sovitica(primera prueba de una bomba de fisin el 29 de agosto de1949),FranciayGran Bretaa, comenzando la carrera armamentstica en ambos bloques creados tras la guerra, alcanzando lmites de potencia destructiva nunca antes sospechada por el ser humano (cada bando poda derrotar y destruir varias veces a todos sus enemigos).Ya en la dcada de 1940, el almiranteHyman Rickoverpropuso la construccin de reactores de fisin no encaminados esta vez a la fabricacin de material parabombas, sino a la generacin de electricidad. Se pens, acertadamente, que estos reactores podran constituir un gran sustituto deldiselen los submarinos. Se construy el primer reactor de prueba en1953, botando el primer submarino nuclear (elUSS Nautilus(SSN-571)) el 17 de enero de1955a las 11:00. El Departamento de Defensa estadounidense propuso el diseo y construccin de un reactor nuclear utilizable para la generacin elctrica y propulsin en los submarinos a dos empresas distintas norteamericanas:General ElectricyWestinghouse. Estas empresas desarrollaron los reactores de agua ligera tipoBWRyPWRrespectivamente.Estos reactores se han utilizado para lapropulsinde buques, tanto de uso militar (submarinos, cruceros, portaaviones,...) como civil (rompehielos ycargueros), donde presentan potencia, reduccin del tamao de los motores, reduccin en el almacenamiento de combustible y autonoma no mejorados por ninguna otra tcnica existente.Los mismos diseos de reactores de fisin se trasladaron a diseos comerciales para la generacin de electricidad. Los nicos cambios producidos en el diseo con el transcurso del tiempo fueron un aumento de las medidas de seguridad, una mayor eficiencia termodinmica, un aumento de potencia y el uso de las nuevas tecnologas que fueron apareciendo.Entre 1950 y 1960Canaddesarroll un nuevo tipo, basado en el PWR, que utilizabaagua pesadacomomoderadoryuranio naturalcomo combustible, en lugar deluranio enriquecidoutilizado por los diseos de agua ligera. Otros diseos de reactores para su uso comercial utilizaron carbono (Magnox,AGR,RBMKoPBRentre otros) osales fundidas(litio o berilio entre otros) como moderador. Este ltimo tipo de reactor fue parte del diseo del primer avin bombardero (1954) con propulsin nuclear (el US Aircraft Reactor Experiment o ARE). Este diseo se abandon tras el desarrollo de losmisiles balsticos intercontinentales(ICBM).Otros pases (Francia,Italia, entre otros) desarrollaron sus propios diseos de reactores nucleares para la generacin elctrica comercial.En1946se construy el primerreactor de neutrones rpidos(Clementine) en Los lamos, con plutonio como combustible ymercuriocomo refrigerante. En1951se construy elEBR-I, el primer reactor rpido con el que se consigui generar electricidad. En1996, elSuperfnixo SPX, fue el reactor rpido de mayor potencia construido hasta el momento (1200MWe). En este tipo de reactores se pueden utilizar como combustible los radioistopos del plutonio, eltorioy el uranio que no son fisibles conneutrones trmicos(lentos).En la dcada de los 50Ernest Lawrencepropuso la posibilidad de utilizar reactores nucleares con geometras inferiores a la criticidad (reactores subcrticoscuyo combustible podra ser el torio), en los que la reaccin sera soportada por un aporte externo de neutrones. En1993Carlo Rubbiapropone utilizar una instalacin deespalacinen la que unaceleradordeprotonesprodujera los neutrones necesarios para mantener la instalacin. A este tipo de sistemas se les conoce comoSistemas asistidos por aceleradores(en inglsAccelerator driven systems,ADSsus siglas en ingls), y se prev que la primera planta de este tipo (MYRRHA) comience su funcionamiento entre el2016y el2018en el centro de Mol (Blgica).5VentajasLa energa nuclear de fisin tiene como principal ventaja que no utiliza combustibles fsiles, por lo que no emite gases de efecto invernadero. Esto es importante debido al Protocolo de Kyoto, que obliga a pagar una tasa por cada tonelada de CO2 emitido. Adems, genera gran cantidad de energa consumiendo muy poco combustible y las reservas de combustible nuclear son suficientes para abastecer a todo el planeta durante ms de 100 aos.DesventajasAdems de producir una gran cantidad de energa elctrica, tambin produce residuos nucleares que hay que albergar en depsitos aislados y controlados durante largo tiempo. Las emisiones contaminantes indirectas derivadas de la construccin de las centrales nucleares, de la fabricacin del combustible y de la gestin posterior de los residuos radiactivos son muy peligrosas y podran llegar a tener una gran repercusin en el medio ambiente y en los seres vivos si son liberados o vertidos a la atmsfera, llegando incluso a producir la muerte, y condenar a las generaciones venideras con mutaciones.Estos residuos tardan siglos en descomponerse y por lo que su almacenamiento debe asegurar proteccin y que no contaminen durante todo este tiempo. Uno de los procedimientos ms utilizados es su almacenamiento en contenedores cermicos, pero ahora se est proponiendo su almacenamiento en cuevas profundas, los llamados almacenamientos geolgicos profundos (AGP) donde el objetivo final es que queden enterrados con seguridad durante varios miles de aos aunque esto no puede garantizarse.Los residuos ms peligrosos generados en la fisin nuclear son las barras de combustible, en las que se generan istopos que pueden permanecer radiactivos a lo largo de miles de aos como el curio, el neptunio o el americio. Tambin se generan residuos de alta actividad que deben ser vigilados, pero que duran pocos aos y pueden ser controlados.Otra gran preocupacin es que roben estos residuos y los utilicen como combustible para bombas atmicas o armas nucleares, ya que en sus inicios la energa nuclear se utiliz para fines blicos. Por eso estas instalaciones poseen niveles de seguridad ms elevados que el resto de instalaciones industriales.La fusin nuclear[editar]Artculos principales:Fusin nuclear,Ciclo CNOyCadena protn-protn.En fsica nuclear, fusin nuclear es el proceso por el cual varios ncleos atmicos de carga similar se unen y forman un ncleo ms pesado. Simultneamente se libera o absorbe una cantidad enorme de energa, que permite a la materia entrar en un estado plasmtico. La fusin de dos ncleos de menor masa que el hierro (en este elemento y en el nquel ocurre la mayor energa de enlace nuclear por nuclen) libera energa en general. Por el contrario, la fusin de ncleos ms pesados que el hierro absorbe energa. En el proceso inverso, la fisin nuclear, estos fenmenos suceden en sentidos opuestos. Hasta el principio del s.XX no se entendi la forma en que se generaba energa en el interior de las estrellas para contrarrestar el colapso gravitatorio de estas. No exista reaccin qumica con la potencia suficiente y la fisin tampoco era capaz. En 1938Hans Bethelogr explicarlo mediante reacciones de fusin, con elciclo CNO, para estrellas muy pesadas. Posteriormente se descubri elciclo protn-protnpara estrellas de menor masa, como elSol.En losaos 1940, como parte delproyecto Manhattan, se estudi la posibilidad del uso de lafusinen la bomba nuclear. En1942se investig la posibilidad del uso de una reaccin de fisin como mtodo de ignicin para la principal reaccin de fusin, sabiendo que podra resultar en una potencia miles de veces superior. Sin embargo, tras finalizar laSegunda Guerra Mundial, el desarrollo de una bomba de estas caractersticas no fue considerado primordial hasta la explosin de la primerabomba atmicarusa en 1949,RDS-1oJoe-1. Este evento provoc que en1950el presidente estadounidenseHarry S. Trumananunciara el comienzo de un proyecto que desarrollara la bomba de hidrgeno. El 1 de noviembre de1952se prob la primera bomba nuclear (nombre en claveMike, parte de laOperacin Ivyo Hiedra), con una potencia equivalente a 10.400.000.000 dekgde TNT (10,4megatones). El 12 de agosto de1953laUnin Soviticarealiza su primera prueba con un artefacto termonuclear (su potencia alcanz algunos centenares de kilotones).Las condiciones que eran necesarias para alcanzar la ignicin de un reactor de fusin controlado, sin embargo, no fueron derivadas hasta1955porJohn D. Lawson.6Loscriterios de Lawsondefinieron las condiciones mnimas necesarias detiempo,densidadytemperaturaque deba alcanzar el combustible nuclear (ncleos de hidrgeno) para que la reaccin de fusin se mantuviera. Sin embargo, ya en1946se patent el primer diseo de reactor termonuclear.7En1951comenz el programa de fusin de Estados Unidos, sobre la base delstellarator. En el mismo ao comenz en la Unin Sovitica el desarrollo del primerTokamak, dando lugar a sus primeros experimentos en1956. Este ltimo diseo logr en1968la primera reaccin termonuclear cuasi-estacionaria jams conseguida, demostrndose que era el diseo ms eficiente conseguido hasta la poca.ITER, el diseo internacional que tiene fecha de comienzo de sus operaciones en el ao2016y que intentar resolver los problemas existentes para conseguir un reactor de fusin de confinamiento magntico, utiliza este diseo.

Cpsula de combustible preparada para el reactor de fusin deconfinamiento inercialNIF, rellena dedeuterioytritio.En1962se propuso otra tcnica para alcanzar la fusin basada en el uso delserespara conseguir una implosin en pequeas cpsulas llenas de combustible nuclear (de nuevo ncleos de hidrgeno). Sin embargo hasta la dcada de los 70 no se desarrollaron lseres suficientemente potentes. Sus inconvenientes prcticos hicieron de esta una opcin secundaria para alcanzar el objetivo de un reactor de fusin. Sin embargo, debido a los tratados internacionales que prohiban la realizacin de ensayos nucleares en la atmsfera, esta opcin (bsicamente microexplosiones termonucleares) se convirti en un excelente laboratorio de ensayos para los militares, con lo que consigui financiacin para su continuacin. As se han construido elNational Ignition Facility(NIF, con inicio de sus pruebas programadas para2010) estadounidense y elLser Megajoule(LMJ, que ser completado en el2010) francs, que persiguen el mismo objetivo de conseguir un dispositivo que consiga mantener la reaccin de fusin a partir de este diseo. Ninguno de los proyectos de investigacin actualmente en marcha predicen una ganancia de energa significativa, por lo que est previsto un proyecto posterior que pudiera dar lugar a los primeros reactores de fusin comerciales (DEMOpara elconfinamiento magnticoeHiPERpara elconfinamiento inercial).Otros sistemas de energa nuclear[editar]Artculo principal:RTGCon la invencin de lapila qumicaporVoltaen1800se dio lugar a una forma compacta y porttil de generacin de energa. A partir de entonces fue incesante la bsqueda de sistemas que fueran an menores y que tuvieran una mayor capacidad y duracin. Este tipo de pilas, con pocas variaciones, han sido suficientes para muchas aplicaciones diarias hasta nuestros tiempos. Sin embargo, en el siglo XX surgieron nuevas necesidades, a causa principalmente de los programas espaciales. Se precisaban entonces sistemas que tuvieran una duracin elevada para consumos elctricos moderados y un mantenimiento nulo. Surgieron varias soluciones (como lospaneles solareso lasclulas de combustible), pero segn se incrementaban las necesidades energticas y aparecan nuevos problemas (las placas solares son intiles en ausencia de luz solar), se comenz a estudiar la posibilidad de utilizar laenerganuclear en estos programas.A mediados de ladcada de los 50comenzaron enEstados Unidoslas primeras investigaciones encaminadas a estudiar las aplicaciones nucleares en el espacio. De estas surgieron los primeros prototipos de losgeneradores termoelctricos de radioistopos(RTG). Estos dispositivos mostraron ser una alternativa sumamente interesante tanto en las aplicaciones espaciales como en aplicaciones terrestres especficas. En estos artefactos se aprovechan las desintegracionesalfaybeta, convirtiendo toda o gran parte de la energa cintica de las partculas emitidas por el ncleo en calor. Este calor es despus transformado enelectricidadaprovechando elefecto Seebeckmediante unos termopares, consiguiendo eficiencias aceptables (entre un 5 y un 40% es lo habitual). Los radioistopos habitualmente utilizados son210Po,244Cm,238Pu,241Am, entre otros 30 que se consideraron tiles. Estos dispositivos consiguen capacidades de almacenamiento de energa 4 rdenes de magnitud superiores (10.000 veces mayor) a las bateras convencionales.En1959se mostr al pblico el primergenerador atmico.8En1961se lanz al espacio el primerRTG, a bordo delSNAP 3. Esta batera nuclear, que alimentaba a un satlite de la armada norteamericana con una potencia de 2,7W, mantuvo su funcionamiento ininterrumpido durante 15 aos.

RTG delNew Horizons(en el centro abajo, en negro), misin no tripulada aPlutn. La sonda fue lanzada en enero de2006y alcanzar su objetivo en julio de2015.Estos sistemas se han utilizado y se siguen usando en programas espaciales muy conocidos (Pioneer,Voyager,Galileo,ApoloyUlisesentre otros). As por ejemplo en1972y1973se lanzaron los Pioneer 10 y 11, convirtindose el primero de ellos en el primer objeto humano de la historia que abandonaba elsistema solar. Ambos satlites continuaron funcionando hasta 17 aos despus de sus lanzamientos.La misin Ulises (misin conjuntaESA-NASA) se envi en1990para estudiar elSol, siendo la primera vez que un satlite cruzaba ambos polos solares. Para poder hacerlo hubo que enviar el satlite en una rbita alrededor deJpiter. Debido a la duracin del RTG que mantiene su funcionamiento se prolong la misin de modo que se pudiera volver a realizar otro viaje alrededor del Sol. Aunque pareciera extrao que este satlite no usara paneles solares en lugar de un RTG, puede entenderse al comparar sus pesos (un panel de 544kggeneraba la misma potencia que un RTG de 56). En aquellos aos no exista un cohete que pudiera enviar a su rbita al satlite con ese peso extra.Estas bateras no solo proporcionan electricidad, sino que en algunos casos, el propio calor generado se utiliza para evitar la congelacin de los satlites en viajes en los que el calor delSolno es suficiente, por ejemplo en viajes fuera del sistema solar o en misiones a los polos de laLuna.En1966se instal el primer RTG terrestre en la isla deshabitadaFairway Rock, permaneciendo en funcionamiento hasta1995, momento en el que se desmantel. Otros muchos faros situados en zonas inaccesibles cercanas a los polos (sobre todo en la Unin Sovitica), utilizaron estos sistemas. Se sabe que la Unin Sovitica fabric ms de 1000 unidades para estos usos.Una aplicacin que se dio a estos sistemas fue su uso comomarcapasos.9Hasta los 70 se usaba para estas aplicaciones bateras demercurio-zinc, que tenan una duracin de unos 3 aos. En esta dcada se introdujeron las bateras nucleares para aumentar la longevidad de estos artefactos, posibilitando que un paciente joven tuviera implantado solo uno de estos artefactos para toda su vida. En losaos 1960, la empresaMedtroniccontact conAlcatelpara disear una batera nuclear, implantando el primer marcapasos alimentado con un RTG en un paciente en1970enPars. Varios fabricantes construyeron sus propios diseos, pero a mediados de esta dcada fueron desplazados por las nuevas bateras delitio, que posean vidas de unos 10 aos (considerado suficiente por los mdicos aunque debiera sustituirse varias veces hasta la muerte del paciente). A mediados de losaos 1980se detuvo el uso de estos implantes, aunque an existen personas que siguen portando este tipo de dispositivos.Fundamentos fsicos[editar]Artculo principal:Fsica nuclear

Representacin delperiodo de semidesintegracinde losncleosconocidos. En el eje de abscisas se representa el nmero de protones (Z) mientras que en el eje de ordenadas el nmero de neutrones (N). Losistoposmarcados en rojo son aquellos que pueden considerarse estables.SirJames Chadwickdescubri elneutrnen 1932, ao que puede considerarse como el inicio de la fsica nuclear moderna.10El modelo detomopropuesto porNiels Bohrconsiste en unncleocentral compuesto por partculas que concentran la mayora de la masa del tomo (neutrones yprotones), rodeado por varias capas de partculas cargadas casi sin masa (electrones). Mientras que el tamao del tomo resulta ser del orden delangstrom(10-10m), el ncleo puede medirse enfermis(10-15m), o sea, el ncleo es 100.000 veces menor que el tomo.Todos los tomosneutros(sin carga elctrica) poseen el mismo nmero de electrones que de protones. Un elemento qumico se puede identificar de forma inequvoca por el nmero de protones que posee su ncleo; este nmero se llamanmero atmico(Z). El nmero de neutrones (N) sin embargo puede variar para un mismo elemento. Para valores bajos de Z ese nmero tiende a ser muy parecido al de protones, pero al aumentar Z se necesitan ms neutrones para mantener la estabilidad del ncleo. A los tomos a los que solo les distingue el nmero de neutrones en su ncleo (en definitiva, su masa), se les llamaistoposde un mismo elemento. Lamasa atmicade un istopo viene dada poru, el nmero de protones ms el de neutrones (nucleones) que posee en su ncleo.Para denominar un istopo suele utilizarse la letra que indica el elemento qumico, con un superndice que es la masa atmica y un subndice que es el nmero atmico (p. ej. el istopo 238 deluraniose escribira como).El ncleo[editar]Artculo principal:Ncleo atmicoLos neutrones y protones que forman los ncleos tienen una masa aproximada de 1u, estando el protn cargado elctricamente con carga positiva +1, mientras que el neutrn no poseecarga elctrica. Teniendo en cuenta nicamente la existencia de las fuerzaselectromagnticaygravitatoria, el ncleo sera inestable (ya que las partculas de igual carga se repeleran deshaciendo el ncleo), haciendo imposible la existencia de la materia. Por este motivo (ya que es obvio que la materia existe) fue necesario aadir a los modelos una tercera fuerza: lafuerza fuerte(hoy en dafuerza nuclear fuerte residual). Esta fuerza deba tener como caractersticas, entre otras, que era muy intensa, atractiva a distancias muy cortas (solo en el interior de los ncleos), siendo repulsiva a distancias ms cortas (del tamao de unnuclen), que era central en cierto rango de distancias, que dependa delespny que no dependa del tipo denuclen(neutrones o protones) sobre el que actuaba. En1935,Hideki Yukawadio una primera solucin a esta nueva fuerza estableciendo lahiptesisde la existencia de una nueva partcula: elmesn. El ms ligero de los mesones, elpion, es el responsable de la mayor parte delpotencialentre nucleones de largo alcance (1fm). Elpotencial de Yukawa(potencial OPEP) que describe adecuadamente la interaccin para dos partculas de espinesyrespectivamente, se puede escribir como:

Otros experimentos que se realizaron sobre los ncleos indicaron que su forma deba de ser aproximadamente esfrica de radiofm, siendoAla masa atmica, es decir, la suma de neutrones y protones. Esto exige adems que la densidad de los ncleos sea la misma (, es decir el volumen es proporcional a A. Como la densidad se halla dividiendo la masa por el volumen). Esta caracterstica llev a la equiparacin de los ncleos con un lquido, y por tanto almodelo de la gota lquida, fundamental en la comprensin de lafisinde los ncleos.

Energa de ligaduramedia por nuclen de los distintos elementos atmicos en funcin de su masa atmica.La masa de un ncleo, sin embargo, no resulta exactamente de la suma de sus nucleones. Tal y como demostrAlbert Einstein, la energa que mantiene unidos a esos nucleones se observa como una diferencia en la masa del ncleo, de forma que esa diferencia viene dada por la ecuacin. As,pesandolos distintos tomos por una parte, y sus componentes por otra, puede determinarse la energa media por nuclen que mantiene unidos a los diferentes ncleos.En la grfica puede contemplarse como los ncleos muy ligeros poseen menos energa de ligadura que los que son un poquito ms pesados (la parte izquierda de la grfica). Esta caracterstica es la base de la liberacin de la energa en la fusin. Y al contrario, en la parte de la derecha se ve que los muy pesados tienen menorenerga de ligaduraque los que son algo ms ligeros. Esta es la base de la emisin de energa por fisin. Como se ve, es mucho mayor la diferencia en la parte de la izquierda (fusin) que en la de la derecha (fisin).Vanse tambin:neutrnyProtn.Fisin[editar]Artculo principal:Fisin nuclear

Distribucin tpica de las masas de los productos de fisin. La grfica representa el caso del uranio 235.Fermi, tras el descubrimiento del neutrn, realiz una serie de experimentos en los que bombardeaba distintos ncleos con estas nuevas partculas. En estos experimentos observ que cuando utilizaba neutrones deenergasbajas, en ocasiones el neutrn era absorbido emitindosefotones.Para averiguar el comportamiento de esta reaccin repiti el experimento sistemticamente en todos los elementos de latabla peridica. As descubri nuevos elementos radiactivos, pero al llegar aluranioobtuvo resultados distintos.Lise Meitner,Otto HahnyFritz Strassmannconsiguieron explicar el nuevo fenmeno al suponer que el ncleo de uranio al capturar el neutrn se escinda en dos partes de masas aproximadamente iguales. De hecho detectaronbario, de masa aproximadamente la mitad que la del uranio. Posteriormente se averigu que esa escisin (o fisin) no se daba en todos los istopos del uranio, sino solo en el235U. Y ms tarde an, se supo que esa escisin poda dar lugar a muchsimos elementos distintos, cuyadistribucinde aparicin es muy tpica (similar a la doble joroba de un camello).

Esquema del fenmeno de la fisin del235U. Un neutrn de baja velocidad (trmico) impacta en un ncleo de uranio desestabilizndolo. Este se divide en dos partes y adems emite una media de 2.5 neutrones por fisin.En la fisin de un ncleo de uranio, no solo aparecen dos ncleos ms ligeros resultado de la divisin del de uranio, sino que adems se emiten 2 o 3 (en promedio 2,5 en el caso del235U) neutrones a una alta velocidad (energa). Como el uranio es un ncleo pesado no se cumple la relacin N=Z (igual nmero de protones que de neutrones) que s se cumple para los elementos ms ligeros, por lo que los productos de la fisin poseen un exceso de neutrones. Este exceso de neutrones hace inestables (radiactivos) a esos productos de fisin, que alcanzan la estabilidad al desintegrarse los neutrones excedentes pordesintegracin betageneralmente. La fisin del235U puede producirse en ms de 40 formas diferentes, originndose por tanto ms de 80 productos de fisin distintos, que a su vez se desintegran formandocadenas de desintegracin, por lo que finalmente aparecen cerca de 200 elementos a partir de la fisin del uranio.La energa desprendida en la fisin de cada ncleo de235U es en promedio de 200MeV. Los minerales explotados para la extraccin del uranio suelen poseer contenidos de alrededor de 1 gramo de uranio por kg de mineral (lapechblendapor ejemplo). Como el contenido de235U en el uranio natural es de un 0,7%, se obtiene que por cada kg de mineral extrado tendramostomos de235U. Si fisionamos todos esos tomos (1 gramo de uranio) obtendramos una energa liberada depor gramo. En comparacin, por la combustin de 1kg de carbn de la mejor calidad (antracita) se obtiene una energa de unos, es decir, se necesitan ms de 10toneladasdeantracita(el tipo de carbn con mayorpoder calorfico) para obtener la misma energa contenida en 1kg de uranio natural.La aparicin de los 2,5 neutrones por cada fisin posibilita la idea de llevar a cabo unareaccin en cadena, si se logra hacer que de esos 2,5 al menos un neutrn consiga fisionar un nuevo ncleo de uranio. La idea de la reaccin en cadena es habitual en otros procesos qumicos. Los neutrones emitidos por la fisin no son tiles inmediatamente, sino que hay que frenarlos (moderarlos) hasta una velocidad adecuada. Esto se consigue rodeando los tomos por otro elemento con un Z pequeo, como por ejemplohidrgeno,carbonoolitio, material denominadomoderador.Otros tomos que pueden fisionar con neutrones lentos son el233U o el239Pu. Sin embargo tambin es posible la fisin conneutrones rpidos(de energas altas), como por ejemplo el238U (140 veces ms abundante que el235U) o el232Th(400 veces ms abundante que el235U).La teora elemental de la fisin la proporcionaronBohryWheeler, utilizando un modelo segn el cual los ncleos de los tomos se comportan como gotas lquidas.La fisin se puede conseguir tambin mediantepartculas alfa,protonesodeuterones.

Fusin[editar]Artculo principal:Fusin nuclear

Proceso defusinentre unncleodedeuterioy uno detritio. Es la opcin ms adecuada para ser llevada a cabo en unreactor nuclearde fusin.As como la fisin es un fenmeno que aparece en la corteza terrestre de forma natural (si bien con una frecuencia pequea), la fusin es absolutamente artificial en nuestro entorno. Sin embargo, esta energa posee ventajas con respecto a la fisin. Por un lado el combustible es abundante y fcil de conseguir, y por otro, sus productos son elementos estables y ligeros.En la fusin, al contrario que en la fisin donde se dividen los ncleos, la reaccin consiste en la unin de dos o ms ncleos ligeros. Esta unin da lugar a un ncleo ms pesado que los usados inicialmente y a neutrones. La fusin se consigui antes incluso de comprender completamente las condiciones que se necesitaban, limitndose a conseguir condiciones extremas de presin y temperatura usando una bomba de fisin. Pero no es hasta que Lawson define unos criterios de tiempo, densidad y temperatura mnimos6cuando se comienza a comprender el funcionamiento de la fusin.Aunque en lasestrellasla fusin se da entre una variedad de elementos qumicos, el elemento con el que es ms sencillo alcanzarla es el hidrgeno. El hidrgeno posee tres istopos: el hidrgeno comn (), eldeuterio() y eltritio(). Esto es as porque la fusin requiere que se venza la repulsin electrosttica que experimentan los ncleos al unirse, por lo que a menor carga elctrica, menor ser esta. Adems, a mayor cantidad de neutrones, ms pesado ser el ncleo resultante (ms arriba estaremos en la grfica de las energas de ligadura), con lo que mayor ser la energa liberada en la reaccin.Una reaccin particularmente interesante es la fusin dedeuterioytritio:

En esta reaccin se liberan 17,6MeV por fusin, ms que en el resto de combinaciones con istopos de hidrgeno. Adems esta reaccin proporciona un neutrn muy energtico que puede aprovecharse para generar combustible adicional para reacciones posteriores de fusin, utilizando litio, por ejemplo. La energa liberada por gramo con esta reaccin es casi 1.000 veces mayor que la lograda en la fisin de 1 gramo de uranio natural (unas 7 veces superior si fuera un gramo de235U puro).Para vencer la repulsin electrosttica, es necesario que los ncleos a fusionar alcancen una energa cintica de aproximadamente 10keV. Esta energa se obtiene mediante un intenso calentamiento (igual que en las estrellas, donde se alcanzan temperaturas de 108K), que implica un movimiento de los tomos igual de intenso. Adems de esa velocidad para vencer la repulsin electrosttica, la probabilidad de que se produzca la fusin debe ser elevada para que la reaccin suceda. Esto implica que se deben poseer suficientes tomos con energa suficiente durante un tiempo mnimo. El criterio de Lawson define que el producto entre la densidad de ncleos con esa energa por el tiempo durante el que deben permanecer en ese estado debe ser.Los dos mtodos en desarrollo para aprovechar de forma til la energa desprendida en esta reaccin son elconfinamiento magnticoy elconfinamiento inercial(con fotones que provienen de lser o partculas que provienen deaceleradores).Desintegracin alfa[editar]Artculo principal:Desintegracin alfa

Representacin de la emisin de unapartcula alfapor un ncleo.Esta reaccin es una forma de fisin espontnea, en la que un ncleo pesado emite una partcula alfa () con una energa tpica de unos 5MeV. Una partcula es un ncleo dehelio, constituido por dos protones y dos neutrones. En su emisin el ncleo cambia, por lo que el elemento qumico que sufre este tipo de desintegracin muta en otro distinto. Una reaccin natural tpica es la siguiente:

En la que un tomo de238U se transforma en otro de234Th.Fue en1928cuandoGeorge Gamowdio una explicacin terica a la emisin de estas partculas. Para ello supuso que la partcula alfa conviva en el interior del ncleo con el resto de los nucleones, de una forma casi independiente. Porefecto tnelen algunas ocasiones esas partculas superan el pozo de potencial que crea el ncleo, separndose de l a una velocidad de un 5% lavelocidad de la luz.Desintegracin beta[editar]Artculo principal:Desintegracin beta

Representacin de unapartcula betaemitida por un ncleo.Existen dos modos de desintegracin beta. En el tipo lafuerza dbilconvierte unneutrn(n0) en unprotn(p+) y al mismo tiempo emite un electrn (e) y unantineutrino():.En el tipo +unprotnse transforma en unneutrnemitiendo unpositrn(e+) y unneutrino():.Sin embargo, este ltimo modo no se presenta de forma aislada, sino que necesita un aporte de energa.La desintegracin beta hace cambiar al elemento qumico que la sufre. Por ejemplo, en la desintegracin el elemento se transforma en otro con un protn (y un electrn) ms. As en la desintegracin del137Cs por ;

En1934,Enrico Fermiconsigui crear un modelo de esta desintegracin que responda correctamente a su fenomenologa.Vase tambin:neutrinoVase tambin:captura electrnicaTecnologa nuclear[editar]Armas nucleares[editar]Un arma es todo instrumento, medio o mquina que se destina a atacar o a defenderse.11Segn tal definicin, existen dos categoras de armas nucleares:1. Aquellas que utilizan la energa nuclear de forma directa para el ataque o la defensa, es decir, los explosivos que usan la fisin o la fusin.2. Aquellas que utilizan la energa nuclear para su propulsin, pudiendo a su vez utilizar o no municin que utilice la energa nuclear para su detonacin. En esta categora se pueden citar los buques de guerra de propulsin nuclear (cruceros,portaaviones,submarinos,bombarderos, etc.).Vanse tambin:Arma nuclearyPropulsin nuclear.Bomba atmica[editar]Artculo principal:Bomba atmicaExisten dos formas bsicas de utilizar la energa nuclear desprendida porreaccionesen cadena descontroladas de forma explosiva: la fisin y la fusin.Bomba de fisin

Mtodos utilizados para crear unamasa crticadel elemento fsil empleado en la bomba de fisin.El16 de juliode1945se produjo la primera explosin de una bomba de fisin creada por el ser humano: LaPrueba Trinity.Existen dos tipos bsicos de bombas de fisin: utilizandouranioaltamente enriquecido (enriquecimiento superior al 90% en235U) o utilizandoplutonio. Ambos tipos se fundamentan en una reaccin defisinen cadena descontrolada y solo se han empleado en un ataque real enHiroshimayNagasaki, al final de laSegunda Guerra Mundial.Para que este tipo de bombas funcionen es necesario utilizar una cantidad del elemento utilizado superior a laMasa crtica. Suponiendo una riqueza en el elemento del 100%, eso suponen 52kgde235U o 10 kg de239Pu. Para su funcionamiento se crean 2 o ms partes subcrticas que se unen mediante unexplosivoqumico convencional de forma que se supere la masa crtica.Los dos problemas bsicos que se debieron resolver para crear este tipo de bombas fueron: Generar suficiente cantidad del elemento fsil a utilizar, ya seauranio enriquecidooplutonio puro. Alcanzar un diseo en el que el material utilizado en la bomba no sea destruido por la primera explosin antes de alcanzar la criticidad.El rango de potencia de estas bombas se sita entre aproximadamente el equivalente a una tonelada deTNThasta los 500.000kilotones.Bomba de fusin

Diseo bsico Teller-UllamTras el primer ensayo exitoso de una bomba de fisin por la Unin Sovitica en1949se desarroll una segunda generacin de bombas nucleares que utilizaban la fusin. Se la llambomba termonuclear,bomba Hobomba de hidrgeno. Este tipo de bomba no se ha utilizado nunca contra ningn objetivo real. El llamado diseo Teller-Ullam (o secreto de la bomba H) separa ambas explosiones en dos fases.Este tipo de bombas pueden ser miles de veces ms potentes que las de fisin. En teora no existe un lmite a la potencia de estas bombas, siendo la de mayor potencia explotada labomba del Zar, de una potencia superior a los 50megatones.Las bombas de hidrgeno utilizan una bomba primaria de fisin que genera las condiciones de presin y temperatura necesarias para comenzar la reaccin de fusin de ncleos de hidrgeno. Los nicos productos radiactivos que generan estas bombas son los producidos en la explosin primaria de fisin, por lo que a veces se le ha llamadobomba nuclear limpia. El extremo de esta caracterstica son las llamadasbombas de neutronesobomba N, que minimizan la bomba de fisin primaria, logrando un mnimo de productos de fisin. Estas bombas adems se disearon de tal modo que la mayor cantidad de energa liberada sea en forma de neutrones, con lo que su potencia explosiva es la dcima parte que una bomba de fisin. Fueron concebidas como armasanti-tanque, ya que al penetrar los neutrones en el interior de los mismos, matan a sus ocupantes por las radiaciones.Vase tambin:Proceso Teller-UlamBuques militares de propulsin nuclear[editar]Durante la segunda guerra mundial se comprob que elsubmarinopoda ser un arma decisiva, pero posea un grave problema: su necesidad de emerger tras cortos perodos para obtener aire para la combustin deldiselen que se basaban sus motores (la invencin delsnorkelmejor algo el problema, pero no lo solucion). El AlmiranteHyman G. Rickoverfue el primero que pens que la energa nuclear podra ayudar con este problema.

USS Enterprise(CVN-65) junto con otros buques de apoyo de propulsin nuclear (un crucero y un destructor) en el Mediterrneo. La tripulacin forma en su cubierta la famosa frmula deEinsteinE=mc sobre la equivalencia masa-energa.Los desarrollos de losreactores nuclearespermitieron un nuevo tipo de motor con ventajas fundamentales:1. No precisa aire para el funcionamiento del motor, ya que no se basa en la combustin.2. Una pequea masa de combustible nuclear permite una autonoma de varios meses (aos incluso) sin repostar. Por ejemplo, los submarinos de Estados Unidos no necesitan repostar durante toda su vida til.3. Unempujeque ningn otro motor puede equiparar, con lo que pudieron construirse submarinos mucho ms grandes que los existentes hasta el momento. El mayor submarino construido hasta la fecha son los de la claseAkularusos (desplazamiento de 48 mil toneladas, 175mde longitud).Estas ventajas condujeron a buques que alcanzan velocidades de ms de 25nudos, que pueden permanecer semanas en inmersin profunda y que adems pueden almacenar enormes cantidades de municin (nuclear o convencional) en sus bodegas. De hecho las armadas de Estados Unidos, Francia y el Reino Unido slo poseen submarinos que utilizan este sistema de propulsin.En los submarinos se han utilizado reactores deagua a presin, deagua en ebullicino de sales fundidas. Para conseguir reducir el peso del combustible en estos reactores se usa uranio con altos grados de enriquecimiento (del 30 al 40% en los rusos o del 96% en los estadounidenses). Estos reactores presentan la ventaja de que no es necesario (aunque s es posible) convertir el vapor generado por el calor en electricidad, sino que puede utilizarse de forma directa sobre unaturbinaque proporciona el movimiento a lashlicesque impulsan el buque, mejorando notablemente el rendimiento.Se han construido una gran variedad de buques militares que usan motores nucleares y que, en algunos casos, portan a su vez misiles de medio o largo alcance con cabezas nucleares: Cruceros. Como elUSS Long Beach(CGN-9), 2reactores nucleares integradostipo C1W. Destructores. Como elUSS Bainbridge (CGN-25)fue el buque de propulsin nuclear ms pequeo jams construido, usa 2 reactores nucleares integrados tipo D2G. Portaaviones. El ms representativo es elUSS Enterprise(CVN-65), construido en 1961 y an operativo, que utiliza para su propulsin 8 reactores nucleares tipo A2W. Submarinos balsticos. Utilizan la energa nuclear como propulsin y misiles de medio o largo alcance como armamento. La clase Akula son de este tipo, utilizando 2 reactores nucleares tipo OK-650 y portando, adems de armamento convencional, 20 misiles nucleares RSM-52, cada uno con 10 cabezas nucleares de 200kilotonescada una. Submarinos de ataque. Como elUSS Seawolf(SSN-21) de laclase Seawolfque usa un reactor nuclear integradoPWRtipo S6W. Alcanza una velocidad de 30nudos.Estados Unidos, Gran Bretaa, Rusia, China y Francia poseen buques de propulsin nuclear.Vase tambin:Propulsin nuclear marinaAviones militares de propulsin nuclear[editar]Tanto Estados Unidos como la Unin Sovitica se plantearon la creacin de una flota de bombarderos de propulsin nuclear. De este modo se pretenda mantenerlos cargados con cabezas nucleares y volando de forma permanente cerca de los objetivos prefijados. Con el desarrollo delMisil balstico intercontinental(ICBM) a finales de los50, ms rpidos y baratos, sin necesidad de pilotos y prcticamente invulnerables, se abandonaron todos los proyectos.Los proyectos experimentales fueron: Convair X-6. Proyecto estadounidense a partir de un bombarderoB-36. Lleg a tener un prototipo (el NB-36H) que realiz 47 vuelos de prueba de1955a1957, ao en el que se abandon el proyecto. Se utiliz un reactor de fisin de 3MWrefrigerado con aire que solo entr en funcionamiento para las pruebas de los blindajes, nunca propulsando el avin. Tupolev Tu-119. Proyecto sovitico a partir de un bombarderoTupolev Tu-95. Tampoco pas de la etapa de pruebas.Vanse tambin:Guerra Fra#Carrera Armamentista,Estrategia de las armas nucleares,Escudo AntimisilesyTratado de No Proliferacin Nuclear.Propulsin nuclear civil[editar]La energa nuclear se utiliza desde los aos 50 como sistema para dar empuje (propulsar) distintos sistemas, desde los submarinos (el primero que utiliz la energa nuclear), hasta naves espaciales en desarrollo en este momento.Vase tambin:Propulsin nuclearBuques nucleares civiles[editar]

ElNS Savannah, el primer buque nuclear de mercancas y pasajeros jams construido, fue botado en1962y desguazado 8 aos ms tarde por su inviabilidad econmica.Tras el desarrollo de los buques de propulsin nuclear de uso militar se hizo pronto patente que existan ciertas situaciones en las que sus caractersticas podan ser trasladadas a la navegacin civil.Se han construidocarguerosyrompehielosque usan reactores nucleares como motor.El primer buque nuclear de carga y pasajeros fue elNS Savannah, botado en1962. Solo se construyeron otros 3 buques de carga y pasajeros: ElMutsujapons, elOtto Hahnalemny elSevmorputruso. El Sevmorput (acrnimo de 'Severnii Morskoi Put'), botado en1988y dotado con un reactor nuclear tipo KLT-40 de 135MW, sigue en activo hoy en da transitando la ruta delmar del norte.Rusia ha construido 9 rompehielos nucleares desde1959hasta2007, realizando recorridos tursticos, viajando hacia elpolo norte, desde1989. El coste de uno de sus viajes es de 25.000dlarespor un viaje de 3 semanas.Vase tambin:Propulsin nuclear marinaPropulsin aeroespacial[editar]Artculo principal:Propulsin nuclear aeroespacial

Recreacin artstica delProyecto Orin.Aunque existen varias opciones que pueden utilizar la energa nuclear para propulsar cohetes espaciales, solo algunas han alcanzado niveles de diseo avanzados.Elcohete termonuclear, por ejemplo, utiliza hidrgeno recalentado en un reactor nuclear de alta temperatura, consiguiendo empujes al menos dos veces superiores a los cohetes qumicos. Este tipo de cohetes se probaron por primera vez en1959(elKiwi 1), dentro del ProyectoNERVA, cancelado en1972. En1990se relanz el proyecto bajo las siglas SNTP (Space Nuclear Thermal Propulsion) dentro del proyecto para un viaje tripulado aMarteen2019. En2003comenz con el nombre deProyecto Prometeo. Otra de las posibilidades contempladas es el uso de un reactor nuclear que alimente a unpropulsor inico(el Nuclear Electric Xenon Ion System o 'NEXIS').ElProyecto Orin12fue un proyecto ideado porStanisaw Ulamen1947, que comenz en1958en la empresaGeneral Atomics. Su propsito era la realizacin de viajes interplanetarios de forma barata a una velocidad de un 10% dec. Para ello utilizaba un mtodo denominadopropulsin nuclear pulsada(External Pulsed Plasma Propulsion es su denominacin oficial en ingls). El proyecto fue abandonado en1963, pero el mismo diseo se ha utilizado como base en elProyecto Daedalus13britnico con motor de fusin, elProyecto Longshot14americano con motor de fisin acoplado a un motor de fusin inercial o elProyecto Medusa.Tambin se ha propuesto el uso de RTG como fuente para uncohete de radioistopos.15Automvil nuclear[editar]La nica propuesta conocida es el diseo conceptual lanzado porForden1958: elFord Nucleon.16Nunca fue construido un modelo operacional. En su diseo se propona el uso de un pequeo reactor de fisin que poda proporcionar una autonoma de ms de 8.000km. Un prototipo del coche se mantiene en elmuseo Henry Ford.Una opcin, incluida en las alternativas alpetrleo, es el uso delhidrgenoenclulas de combustiblecomo combustible paravehculos de hidrgeno. Se est investigando en este caso el uso de la energa nuclear para la generacin del hidrgeno necesario mediante reacciones termoqumicas o deelectrlisiscon vapor a alta temperatura.1718Vanse tambin:Ford NucleonyClula de combustible.Generacin de electricidad[editar]Artculo principal:Central nuclearProbablemente, la aplicacin prctica ms conocida de la energa nuclear es lageneracin de energa elctricapara su uso civil, en particular mediante la fisin deuranio enriquecido. Para ello se utilizan reactores en los que se hace fisionar o fusionar un combustible. El funcionamiento bsico de este tipo de instalaciones industriales es similar a cualquier otracentral trmica, sin embargo poseen caractersticas especiales con respecto a las que usancombustibles fsiles: Se necesitan medidas de seguridad y control mucho ms estrictas. En el caso de losreactores de cuarta generacinestas medidas podran ser menores,19mientras que en la fusin se espera que no sean necesarias.20 La cantidad de combustible necesario anualmente en estas instalaciones es variosrdenes de magnitudinferior al que precisan las trmicas convencionales. Las emisiones directas deCO2yNOxen la generacin de electricidad, principalesgases de efecto invernaderode origen antrpico, son nulas; aunque indirectamente, en procesos secundarios como la obtencin de mineral y construccin de instalaciones, s se producen emisiones.21A partir de la fisin[editar]Artculo principal:Reactor nuclear#Reactor nuclear de fisinTras su uso exclusivamente militar, se comenz a plantear la aplicacin del conocimiento adquirido a la vida civil. El20 de diciembrede1951fue el primer da que se consigui generar electricidad con un reactor nuclear (en el reactor estadounidenseEBR-I, con unapotenciade unos 100kW), pero no fue hasta1954cuando se conect a la red elctrica una central nuclear (fue la central nuclear soviticaObninsk, generando 5MW con solo un 17% derendimiento trmico). El primer reactor de fisin comercial fue elCalder HallenSellafield, que se conect a la red elctrica en1956. El25 de marzode1957se cre laComunidad Europea de la Energa Atmica(EURATOM), el mismo da que se cre laComunidad Econmica Europea, entreBlgica,Francia,Alemania,Italia,Luxemburgoy losPases Bajos. Ese mismo ao se cre elOrganismo Internacional de Energa Atmica(OIEA). Ambos organismos con la misin, entre otras, de impulsar el uso pacfico de la energa nuclear.

Evolucin de lascentrales nucleares de fisinen el mundo. Arriba: potencia instalada (azul) y potencia generada (rojo). Abajo: nmero de reactores construidos y en construccin (azul y gris respectivamente.Su desarrollo en todo el mundo experiment a partir de ese momento un gran crecimiento, de forma muy particular enFranciayJapn, donde lacrisis del petrleo de 1973influy definitivamente, ya que su dependencia del petrleo para la generacin elctrica era muy marcada (39 y 73% respectivamente en aquellos aos, en 2008 generan un 78 y un 30% respectivamente mediante reactores de fisin).[citarequerida]En1979elaccidente de Three Mile Islandprovoc un aumento muy considerable en las medidas de control y de seguridad en las centrales, sin embargo no se detuvo el aumento de capacidad instalada. Pero en1986elaccidente de Chernbil, en un reactorRBMKde diseosoviticoque no cumpla los requisitos de seguridad que se exigan en Occidente, cort drsticamente ese crecimiento.En octubre de 2007 existan 439centrales nuclearesen todo el mundo que generaron 2,7 millones deMWhen2006. La potencia instalada en2007fue de 370.721MWe. En marzo de 2008 haba 35 centrales en construccin, planes para construir 91 centrales nuevas (99.095MWe) y otras 228 propuestas (198.995MWe).22Aunque solo 30 pases en el mundo poseen centrales nucleares, aproximadamente el 15% de la energa elctrica generada en el mundo se produce a partir de energa nuclear.23La mayora de los reactores son de los llamados deagua ligera(LWRpor su sigla en ingls), que utilizan comomoderadoragua intensamente purificada. En estos reactores el combustible utilizado esuranio enriquecidoligeramente (entre el 3 y el 5%).Ms tarde se plante aadir elplutoniofisible generado () como combustible extra en estos reactores de fisin, aumentando de una forma importante la eficiencia del combustible nuclear y reduciendo as uno de los problemas del combustible gastado. Esta posibilidad incluso llev al uso del plutonio procedente del armamento nuclear desmantelado en las principales potencias mundiales. As se desarroll el combustibleMOX, en el que se aade un porcentaje (entre un 3 y un 10% en masa) de este plutonio auranio empobrecido. Este combustible se usa actualmente como un porcentaje del combustible convencional (deuranio enriquecido). Tambin se ha ensayado en algunos reactores un combustible mezcla de torio y plutonio, que genera una menor cantidad deelementos transurnicos.Otros reactores utilizanagua pesadacomo moderador. En estos reactores se puede utilizaruranio natural, es decir, sin enriquecer y adems se produce una cantidad bastante elevada detritioporactivacin neutrnica. Este tritio se prev que pueda aprovecharse en futuras plantas de fusin.Otros proyectos de fisin, que no han superado hoy en da la fase de experimentacin, se encaminan al diseo de reactores en los que pueda generarse electricidad a partir de otros istopos, principalmente ely el.Vase tambin:Fisin nuclearTipos de reactoresLa diferencia bsica entre los distintos diseos de reactores nucleares de fisin es elcombustibleque utilizan. Esto influye en el tipo demoderadoryrefrigeranteusados. De entre todas las posibles combinaciones entre tipo de combustible, moderador y refrigerante, solo algunas son viables tcnicamente (unas 100 contando las opciones de neutrones rpidos). Pero solo unas cuantas se han utilizado hasta el momento en reactores de uso comercial para la generacin de electricidad (ver tabla).Tipos de reactores nucleares de fisin comerciales (neutrones trmicos)24

CombustibleModeradorRefrigerante

Uranio naturalGrafitoAire

CO2

H2O (agua ligera)

D2O (agua pesada)

D2O (agua pesada)Compuestos orgnicos

H2O (agua ligera)

D2O (agua pesada)

Gas

Uranio enriquecidoGrafitoAire

CO2

H2O (agua ligera)

D2O (agua pesada)

Sodio

D2O (agua pesada)Compuestos orgnicos

H2O (agua ligera)

D2O (agua pesada)

Gas

H2O (agua ligera)H2O (agua ligera)

El nico istopo natural que es fisionable con neutrones trmicos es el, que se encuentra en una proporcin de un 0.7% en peso en el uranio natural. El resto es, consideradofrtil, ya que, aunque puede fisionar con neutrones rpidos, poractivacincon neutrones se convierte en, que s es fsil mediante neutrones trmicos.Los reactores de fisin comerciales, tanto deprimeracomo desegundaotercera generacin, utilizan uranio con grados deenriquecimientodistinto, desde uranio natural hasta uranio ligeramente enriquecido (por debajo del 6%). Adems, en aquellos en los que se usa uranio enriquecido, la configuracin delncleo del reactorutiliza diferentes grados de enriquecimiento, con uranio ms enriquecido en el centro y menos hacia el exterior. Esta configuracin consigue dos fines: por una parte disminuir los neutrones de fuga por reflexin, y por otra parte aumentar la cantidad deconsumible. En los reactores comerciales se hacen fisionar esos tomos fisibles con neutrones trmicos hasta el mximo posible (al grado dequemadodel combustible se le denominaburnup), ya que se obtienen mayores beneficios cuanto ms provecho se saca del combustible.Otro istopo considerado frtil con neutrones trmicos es eltorio(elemento natural, compuesto en su mayora por el istopo), que por activacin produce, fsil con neutrones trmicos y rpidos (es regla general que aquellos elementos con nmero atmico A impar sean fisibles, y con A par frtiles).Esos tres istopos son los que producen fisionesexoergicas, es decir, generan ms energa que la necesaria para producirlas, con neutrones trmicos. Los dems elementos (con z