Neutrones
El moderador es un componente que forma parte de los reactores nucleares. Está situado en el núcleo del reactor. La función del moderador es la de reducir la velocidad de les neutrones en las reacciones de fisión nuclear.
Durante las reacciones nucleares de fisión, los neutrones chocan con los átomos fisibles (uranio y plutonio) presentes en el combustible nuclear provocando su fisión. Con cada reacción de fisión se liberan uno o dos neutrones a gran velocidad.
El objetivo para mantener una reacción de fisión…
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La fisión nuclear es la reacción físico-química mediante la cual se parte el núcleo de un átomo. En principal interés de las reacciones de fisión es que mediante esta operación se obtiene una gran cantidad de energía. La energía nuclear es la energía contenida en el núcleo de un átomo y la energía que se obtiene es energía térmica, energía en forma de calor.
La otra forma de aprovechamiento es mediante las reacciones de fusión nuclear. En este caso, el…
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Un reactor nuclear es una instalación capaz de iniciar, controlar y mantener las reacciones nucleares (generalmente de fisión nuclear) en cadena que se produzcan en el núcleo de esta instalación.
La composición del reactor nuclear está formada por el combustible nuclear, el refrigerante, los elementos de control, los materiales estructurales y, en el caso de que se trate de un reactor nuclear térmico, el moderador nuclear.
Para construir un reactor nuclear es necesario disponer de combustible nuclear suficiente, que llamamos masa…
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Los isótopos son átomos cuyos núcleos atómicos tienen el mismo número de protones pero diferente número de neutrones. No todos los átomos de un mismo elemento son idénticos y cada una de estas variedades corresponde a un isótopo diferente.
Cada isótopo de un mismo elemento tiene el mismo número atómico (Z) pero cada uno tiene un número másico diferente (A). El número atómico corresponde al número de protones en el núcleo atómico del átomo. El número…
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Un neutrón es una partícula subatómica que forma parte del átomo (junto con el protón y el electrón). Los neutrones y los protones forman el núcleo atómico. Los neutrones no tienen carga eléctrica neta, a diferencia del protón que tiene carga eléctrica positiva.
La diferencia del número de neutrones en el núcleo de un átomo no implica la variación de la naturaleza del propio átomo, pero sí que determina el isótopo al que forma parte.
En…
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La base de todo lo relacionado con la energía nuclear radica en el átomo, puesto que la tecnología nuclear se basa en el aprovechamiento de la energía interna contenida en los átomos. Por este motivo, para entender como se producen las reacciones nucleares (fisión nuclear o fusión nuclear) conviene comprender como está estructurado un átomo.
Un átomo es la unidad constituyente más pequeña de la materia ordinaria que tiene las propiedades de un elemento químico.
El átomo está…
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El uranio es el combustible nuclear más utilizado en las reacciones de fisión nuclear. Se trata de un elemento natural que se puede encontrar en la naturaleza. De todos modos, para poder utilizar el uranio en un reactor nuclear debe experimentar un cierto tratamiento.
Para conocer las particularidades que hace al uranio tan diferente de las otras sustancias debemos considerar primero algo de física nuclear básica.
Consideraciones físicas básicas del uranio Un átomo de un núcleo y de electrones que rodean este…
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El átomo es una estructura en la cual se organiza la materia en el mundo físico o en la naturaleza. Los átomos forman las moléculas, mientras que los átomos a su vez están formados por constituyentes subatómicos como los protones (con carga positiva), los neutrones (sin carga) y los electrones. (con carga negativa).
De un modo gràfico ¿Qué es un átomo? Imaginemos que tienemos un trozo de hierro. Lo partimos. Seguimos teniendo dos trozos de hierro pero más pequeños. Los vuelvemos a partir, otra…
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El núcleo atómico es la pequeña parte central del átomo, con carga eléctrica positiva y en la que se concentra la mayor parte de la masa del átomo. Lo descubrió Ernest Ruthenford en 1911. Después del descubrimiento del neutrón, en 1932, el modelo de núcleo atómico fue desarrollado rápidamente por Dmitri Ivanenko y Werner Heisenberg.
Las principales partículas subatómicas de los núcleos de los átomos son los protones y los neutrones o los nucleones (excepto el del hidrógeno…
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Una central nuclear es una instalación para la obtención de energía eléctrica utilizando energía nuclear.
Su funcionamiento es similar al de una central térmica o el de una planta solar termoeléctrica: a partir de una fuente de energía se utiliza la termodinámica para obtener calor, con el calor vapor y con el vapor accionar una turbina que generará electricidad.
La diferencia entre los diferentes tipos de instalaciones eléctricas está en la fuente de energía: una central nuclear aprovecha…
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Un refrigerante en un reactor nuclear es una sustancia líquida o gaseosa que pasa a través el núcleo del reactor y elimina el calor de la reacción de fisión nuclear.
En los reactores de potencia de doble circuito, el refrigerante del reactor entra al generador de vapor, que produce vapor que impulsa las turbinas , y en los reactores de un solo circuito el refrigerante (vapor o gas) puede servir como fluido de trabajo del ciclo de la turbina. En investigación (por ejemplo, ciencia de materiales) y reactores…
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En física y química, la teoría atómica es una teoría científica de la naturaleza de la materia, que afirma que la materia está compuesta de unidades llamadas átomos. La teoría atómica comenzó como un concepto filosófico en la antigua Grecia y entró en la corriente principal del siglo XIX cuando los descubrimientos en el campo de la química mostraron que la materia realmente se comporta como si fuera un átomo.
La palabra átomo se origina en el adjetivo atómico del griego…
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La energía atómica proviene de átomo, es la energía que mantiene unidos neutrones y protones de los núcleos de los átomos. También se conoce cómo energía nuclear, que proviene de núcleo. El nombre de energía nuclear se utiliza debido a que la mayor parte de la energía de un átomo reside en su núcleo.
Se diferencian dos partes del átomo, el núcleo y la corteza. En la corteza orbitan alrededor del núcleo una cantidad indeterminada de electrones. El núcleo está…
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El reactor nuclear de agua a presión es el tipo de reactor nuclear más utilizado mundialmente en las centrales nucleares de generación de electricidad. En la actualidad, existen más de 230 reactores nucleares en el mundo fabricados con el sistema de agua a presión. También se conoce por sus siglas en inglés PWR (Pressurized Water Reactor). Su característica principal es el uso de agua sometida a alta presión en el circuito primario para evitar que entre en ebullición.
Dentro de la ingeniería naval el reactor…
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Los reactores nucleares se pueden clasificar siguiendo diferentes criterios. Uno de los criterios es el propósito por el cual se van a utilizar. En este sentido distinguimos los tipos de reactores nucleares utilizados para fines civiles, para fines militares o para fines de investigación.
Los reactores nucleares civiles se utilizan la energía nuclear para generar energía para electricidad; los reactores militares crean materiales que pueden usarse en armas nucleares como la bomba atómica; y los reactores nucleares de investigación que se utilizan…
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Definición de protón
Un protón es una partícula subatómica con carga eléctrica positiva que se encuentra dentro del núcleo atómico de los átomos. El número de protones en el núcleo atómico es el que determina el número atómico de un elemento, como se indica en la tabla periódica de los elementos.
El protón tiene carga +1 (o, alternativamente, 1,602 x 10-19 culombios), exactamente lo contrario de la carga -1 que contiene el electrón. En masa, sin…
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La instalación de tratamiento de combustible de uranio se encuentra, en Tokaimura (Japón), a 120km del nordeste de Tokio, en la Prefactura de Ibaraki. Actualmente es propiedad de propiedad de la compañía JCO.
El accidente nuclear de la instalación tuvo lugar el 30 de septiembre de 1999, en el edificio de conversión de la planta nuclear.
La instalación consta de tres edificios auxiliares de conversión de uranio:
- Uno con una capacidad anual de 220 toneladas de uranio por año para bajo enriquecimiento…
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Un reactor de agua en ebullición o BWR (del inglés boiling water reactor) es un tipo de reactor nuclear. Se trata del segundo tipo de reactor más utilizado en las centrales nucleares en el mundo. Aproximadamente el 22% de los reactores nucleares instalados en las diferentes plantas nucleoeléctricas utilizan el reactor de agua en ebullición.
La función principal de este tipo de reactores es su instalación en centrales eléctricas de poténcia para la generación de electricidad.
La característica más…
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Para explicar la historia de la energía nuclear podríamos distinguir tres grandes etapas:
- Estudios científicos físicos y químicos de los elementos.
- El desarrollo de la bomba nuclear durante la Segunda Guerra Mundial.
- Utilización de la energía nuclear en el ámbito civil.
Los estudios científicos engloban todo este período desde que los primeros filósofos griegos empezaron a definir los átomos, hasta el desarrollo de la primera bomba nuclear. En este proceso, diferentes…
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La fusión nuclear es una reacción nuclear en la que dos núcleos de átomos ligeros, en general el hidrógeno y sus isótopos (deuterio y tritio), se unen para formar otro núcleo más pesado. Generalmente esta unión va acompañada con la emisión de partículas (en el caso de núcleos atómicos de deuterio se emite un neutrón). Esta reacción de fusión nuclear libera o absorbe una gran cantidad de energía en forma de rayos gamma y también de energía cinética…
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Definimos radioactividad como la emisión espontánea de partículas (partículas alfa, partículas beta, neutrones) o radiaciones (gama, captura K), o de ambas a la vez, procedentes de la desintegración de determinados nucleidos que las forman, por causa de un arreglo en su estructura interna.
La desintegración radioactiva ocurre en núcleos atómicos inestables, es decir, aquellos que no tienen suficiente energía de enlace para mantener el núcleo unido debido a un exceso de protones o neutrones.
La radioactividad…
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Las partículas alfa o rayos alfa son una forma de radiación de alta energía corpuscular ionizante y con una baja capacidad de penetración debido a la alta sección transversal. Las partículas alfa consisten en dos protones y dos neutrones unidos por una fuerza fuerte. Desde un punto de vista químico, las partículas alfa también pueden identificarse con el símbolo 4 He ++. Junto con el isótopo 3 He, las partículas alfa pertenecen a la familia elion. La decadencia beta está mediada por una fuerza débil,…
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Las barras de control de los reactores nucleares permiten controlar la velocidad delas reacciones de fisión nuclear en cadena. Se trata de unos tubos cilíndricos fabricados con un material que absorbe neutrones. Este material puede ser carburo de boro o aleaciones de plata, indio y cadmio.
Las dimensiones de las barras de control son las mismas que las de las varillas del combustible nuclear. Se utilizan para proporcionar un medio rápido de control de la reacción nuclear.
Las barras de control para regular la velocidad de la reacción nuclear…
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El uranio enriquecido es el uranio que ha pasado por un proceso tecnológico para aumentar la proporción del isótopo uranio-235. Como resultado, el uranio natural se divide en uranio enriquecido y uranio empobrecido.
El uranio natural contiene tres isótopos de uranio: uranio-238 (99.2745%), uranio-235 (0.72%) y uranio-234 (0.0055%). El isótopo uranio-238 es un isótopo relativamente estable, incapaz de una reacción en cadena nuclear independiente, a diferencia de los raros uranio-235. Actualmente, uranio-235 es el…
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El accidente nuclear de Chernobyl (1986) es, con diferencia, el accidente nuclear más grave de la historia de la energía nuclear. Fue clasificado como nivel 7 (accidente nuclear grave) de la escala INES, el valor más alto. Aunque es el mismo nivel en el que se clasificó el accidente nuclear de Fukushima, las consecuencias del accidente de Chernobyl fueron todavía mucho peores.
La central nuclear de Chernobyl se encuentra junto a la ciudad de Prypyat, a 18km de la ciudad de Chernobyl.
En el momento del accidente la central nuclear Chernobyl disponía…
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