Te has planteado alguna vez de qué manera los reactores nucleares generan electricidad? La clave no es otra que la fisión nuclear, un proceso que divide los núcleos atómicos y libera un sinnúmero de energía. Vamos a investigar de qué forma se hace la fisión nuclear en los reactores, cuáles son sus elementos esenciales y qué retos y provecho muestra esta tecnología en el contexto global.
En 1938, los científicos Otto Hahn y Fritz Strassmann hicieron un hallazgo importante : la fisión nuclear. Al bombardear núcleos de uranio-235 con neutrones, observaron que estos se fragmentaban en partes mucho más pequeñas, liberando una gran cantidad de energía con apariencia de calor y radiación. Este desarrollo asimismo libera neutrones adicionales que tienen la posibilidad de inducir más fisiones, creando una reacción en cadena, un fenómeno vital para el funcionamiento de los reactores nucleares.
Para manejar esta reacción en un reactor, es primordial entender sus elementos clave. El núcleo del reactor aloja el comburente nuclear, típicamente uranio enriquecido, fundamental para la fisión. Un moderador, como agua ligera, agua pesada o grafito, se emplea para desacelerar los neutrones, incrementando la posibilidad de que causen más fisiones. Los sistemas de control, como las barras de control fabricadas con materiales que absorben neutrones, permiten regular la tasa de fisión. Además, un refrigerante, que puede ser agua o sodio líquido, trasfiere el calor generado en el núcleo hacia una turbina o generador de vapor, donde se transforma en electricidad.
Hay distintos tipos de reactores nucleares, cada uno con sus propias peculiaridades. Los reactores de agua rápida son los más comunes, usando agua corriente como moderador y refrigerante, y dominan la industria nuclear comercial. Los reactores de agua pesada emplean agua enriquecida con deuterio, lo que les deja usar uranio natural como comburente, si bien enfrentan ciertos desafíos especialistas auxiliares. Los reactores de sales fundidas, una tecnología nuevo, emplean sales de fluoruro como refrigerante y comburente, ofreciendo ventajas importantes en términos de seguridad y eficacia, si bien aún están desarrollandose.
La energía nuclear ofrece múltiples beneficios, como la capacidad de producir grandes proporciones de energía sin emitir gases de efecto invernadero y la posibilidad de operar de forma continua, ofreciendo una fuente de energía fiable y permanente. No obstante, también encara desafíos importantes, como la administración segura de los residuos radiactivos y el riesgo de accidentes nucleares.
La fisión nuclear transformó relevantemente nuestra aptitud para producir energía. Con los adelantos continuos en la investigación y el desarrollo, se espera progresar la seguridad y la eficiencia de los reactores nucleares y seguir hacia tecnologías más limpias y sostenibles. Para esos apasionados en profundizar en este tema, hay numerosos recursos disponibles, como libros especialistas, reportajes y sitios web aplicados a la energía nuclear.