El principal uso de la energía nuclear es la generación de energía eléctrica.
Sin embargo existen muchas otras aplicaciones en las que se usa la tecnología nuclear de una forma directa o indirecta.
Trabajando con diferentes isótopos de un mismo elemento, se puede utilizar la tecnología nuclear para otras aplicaciones en diversos campos.
Los principales usos de la energía nuclear son los siguientes:
1. Generación de electricidad
El uso más importante y conocido de la energía nuclear es la generación de electricidad en las centrales nucleares.
Después de la Segunda Guerra Mundial, se dió un nuevo uso a los reactores nucleares: generar electricidad a partir de la fisión nuclear de los átomos de uranio.
Una central nuclear es una instalación capaz de convertir la energía atómica contenida en los átomos de uranio para generar electricidad. El proceso para obtener esta conversión es el resultado de un proceso termodinámico y mecánico. El uranio es uno de los elementos de la tabla periódica de los elementos más inestables, por lo que resulta idóneo para este propósito.
En un primer momento, el reactor nuclear genera reacciones de fisión de los núcleos atómicos del uranio emitiendo una gran cantidad de energía térmica. Con toda esta energía calorífica se obtiene vapor a alta presión para accionar las turbinas de vapor de la central. De este modo, se obtiene energía mecánica para alimentar el generador eléctrico y convertir la energía cinética del eje en energía eléctrica.
2. Procesos industriales
La tecnología nuclear adquiere una gran importancia en el sector industrial. En particular, se utiliza en:
Desarrollo y mejora de los procesos.
Mediciones.
Automatización.
Control de calidad.
Se utiliza como requisito previo para la completa automatización de las líneas de producción de alta velocidad. Esta tecnología se aplica a la investigación de procesos, la mezcla, el mantenimiento y el estudio del desgaste y corrosión de instalaciones y maquinaria.
La tecnología nuclear también se utiliza en la fabricación de plásticos y en la esterilización de productos de un solo uso.
3. Armamento militar y desarrollo de bombas atómicas
Una arma es un instrumento utilizado para atacar o defenderse. Las armas nucleares son aquellas armas que utilizan la tecnología nuclear.
El origen del desarrollo de la energía nuclear se produjo durante la Segunda Guerra Mundial con objetivos bélicos. Después de una advertencia de Albert Einstein, el presidente de los EEUU inició lo que se llamaría Proyecto Manhattan. El objetivo del proyecto era desarrollar la bomba atómica.
Dependiendo del rol que tenga la tecnología nuclear en el arma se diferencian dos tipos de armas nucleares:
Armas nucleares que utilizan la energía nuclear para explotar, como sería el caso de la bomba atómica.
Aplicaciones que utilizan la tecnología nuclear para propulsarse. En esta segunda categoría se incluyen los cruceros, portaaviones, submarinos...
4. Medicina nuclear
Una de las aplicaciones de la energía nuclear más importantes después de la generación de electricidad es el uso para tratar y diagnosticar enfermedades: la medicina nuclear.
Las radiaciones ionizantes permiten obtener imágenes del interior de los pacientes ayudando al diagnóstico de enfermedades. Estas radiaciones también se utilizan para tratar enfermedades como el cáncer ya que tienen la capacidad de destruir células tumorales.
Uno de cada tres pacientes que acuden a un hospital en un país industrializado, recibe los beneficios de algún tipo de procedimiento de medicina nuclear.
Algunos ejemplos del uso de la uso de la medicina nuclear son:
Técnicas como la radioterapia para el tratamiento de tumores malignos
Uso de la teleterapia para el tratamiento oncológico
Biología radiológica que permite esterilizar productos médicos.
5. Agricultura y control de plagas
La aplicación de los isótopos a la agricultura ha permitido aumentar la producción agrícola de los países menos desarrollados.
La tecnología nuclear resulta de gran utilidad en:
Control de plagas de insectos
Aprovechamiento máximo de los recursos hídricos
Mejora de las variedades de cultivo
Establecimiento de las condiciones necesarias para optimizar la eficacia de los fertilizantes y el agua.
6. Alimentación
En cuanto a la alimentación, las técnicas nucleares juegan un papel fundamental en la conservación de alimentos.
La aplicación de los isótopos permite aumentar considerablemente la conservación de los alimentos. En la actualidad, más de 35 países permiten la irradiación de algunos alimentos.
7. Medio ambiente
La aplicación de isótopos permite determinar las cantidades exactas de las sustancias contaminantes y lugares en que se presentan así como sus causas.
Además, el tratamiento con haces de electrones permite reducir las consecuencias medioambientales y sanitarias del empleo a gran escala de combustibles fósiles
El uso de la energía nuclear contribuye de manera más efectiva que otras técnicas a resolver problemas como el efecto invernadero y la lluvia ácida.
8. Otros usos de la energía nuclear
La energía nuclear también se utiliza en la datación de elementos arqueológicos. Este proceso es posible gracias a las propiedades de fijación del isótopo carbono-14 a los huesos, maderas o residuos orgánicos.
También se utiliza en Geofísica y Geoquímica. Estas ciencias aprovechan los materiales radiactivos naturales para fijar las fechas de los depósitos de rocas, carbón o petróleo.
Otros usos de la tecnología nuclear se producen en disciplinas como la hidrología, la minería o la industria espacial.