CENTRALES NUCLEARES

PRESENTACIÓN

El presente trabajo fruto de la investigación y recopilación de diferentes fuentes realizadas por parte de

los integrantes del grupo, alumnos del VIII ciclo de la facultad de ingeniería química de la universidad

nacional de Trujillo, ponemos a vuestra consideración el trabajo titulado:

“CENTRALES NUCLEARES”

El cual consideramos relevante ante el gran consumo de energía en la actualidad ,puesto que ante la gran

demanda de cantidades inmensas de energía el ser humano ha buscado diferentes fuentes alternativas

capaces de suplir parte o gran parte de las fuentes comunes que utiliza a diario para satisfacer sus

necesidades; y como parte de ello desde que descubrió la energía nuclear a tratado de aprovecharlo al

máximo, para ello ha tenido que diseñar y construir lo que se denomina un reactor nuclear que ha ido

desde un nivel de laboratorio hasta las grandes instalaciones que están puestas en marcha hoy en día en

muchos países del mundo principalmente en países desarrollados como Estados

Unidos ,Alemania ,Francia ,etc.

Cabe mencionar que en américa del sur los únicos países que cuentan con centrales nucleares son Brasil

(2 centrales) y Argentina (2 centrales); que son utilizadas como fuente alternativa para producir energía

limpia y que contribuya a frenar la contaminación que generan los combustibles fósiles.

Finalmente, dicho todo esto se espera que esta entrega sea el punto de partida para nuevos trabajos de

investigación y recopilación más amplios en este campo para quienes deseen, porque creemos que a

partir de él se puedan esbozar múltiples aplicaciones en los diferentes países donde la energía es muy

escasa como en el caso del nuestro.

Trujillo, septiembre del 2014.

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CENTRALES NUCLEARES

DEFINICIÓN:

Una central nuclear en una central termoeléctrica, es decir, una instalación que aprovecha una fuente de calor para convertir el vapor a alta temperatura un líquido que circula por un conjunto de conductos; y que utiliza dicho vapor para accionar un grupo turbina-alternador, produciendo así energía eléctrica.

La principal diferencia entre las centrales termoeléctricas convencionales y las centrales nucleares es la reacción que libera la energía necesaria para conseguir la fuente de calor para producir el vapor. En el caso de las centrales convencionales usa una reacción de combustión del carbono (carbón, gas o fuelóleo), en el segundo emplea la reacción nuclear de fisión de núcleos de uranio.

(http://www.rinconeducativo.org/radiacio/7_energa_nuclear.html)

ENERGIA NUCLEAR

La energía nuclear es la energía potencial de los núcleos de los átomos, debido a la interacción que los mantiene unidos, parte de la cual puede liberarse por fisión o fusión nuclear.

(https://iesvillalbahervastecnologia.files.wordpress.com/2013/11/energia-nuclear.pdf)

esta energía nuclear o energía atómica se libera espontanea o artificialmente en las reacciones nucleares, sin embargo este término engloba otro significado, el aprovechamiento de dicha energía para otros fines, tales como la obtención de energía eléctrica, térmica y mecánica a partir de las reacciones atómicas; su aplicación bien sea con fines pacíficos o bélicos .así es como referirse a la energía nuclear no solo como el resultado de una reacción sino como un concepto más amplio que incluye los conocimientos y técnicas que permiten la utilización de esta energía por parte del ser humano.

(http://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/17063/1/energia%20nuclear.pdf)

(rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/17063/1/energia%20nuclear.pdf)

El principio en el que se basa el aprovechamiento de la energía nuclear es “la equivalencia que existe entre masa y energía”

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Si se divide un núcleo de masa atómica en dos, la suma de la masa de cada una de las mitades será menor que la del núcleo inicial. Esto que aparentemente es imposible, se debe al hecho de que parte de la masa del núcleo atómico se ha transformado y liberado en forma de energía siguiendo el principio de Albert Einstein.

Donde:

E=mc2

E=Energía producida o liberada en la reacción nuclear. (En Julius)m=masa del núcleo que se ha transformado en energía (en kg.).c=velocidad de la luz en m/s =3*108 m/s.

(https://iesvillalbahervastecnologia.files.wordpress.com/2013/11/energia-nuclear.pdf)

EVOLUCIÓN

LAS REACCIONES NUCLEARES

En 1896 Henri becquerel descubrió que algunos elementos químicos emitían radiaciones .Tanto él como Marie Curie y otros estudiaron sus propiedades ,descubriendo que estas radiaciones eran diferentes de los ya conocidos rayos X y que poseían propiedades distintas, denominando a los tres tipos que consiguieron descubrir alfa, beta y gamma.

Posteriormente se vio que todas ellas provenían del núcleo atómico que descubrió Rutherford en 1911.

Con el descubrimiento del neutrino, partícula descrita teóricamente en 1930 por Pauli pero no detectada hasta 1956 por Clyde Cowan y sus colaboradores, se pudo explicar la radiación beta.

Durante los años 1930, Enrico Fermi y sus colaboradores bombardearon con neutrones más de 60 elementos, entre ellos 235U, produciendo las primeras fisiones nucleares artificiales.

1932 Mark Oliphant teorizo sobre la fusión de núcleos ligeros (de hidrogeno), descubriendo poco después Hans Bethe el funcionamiento de las estrellas basándose en este mecanismo.

En 1932 James Chadwick descubrió la existencia del neutrón que Wolfgang Pauli había predicho en 1930, e inmediatamente después Enrico fermi descubrió que ciertas radiaciones emitidas en fenómenos no muy comunes de desintegración eran en realidad estos neutrones.

En 1938, en Alemania, lise Meitner, Otto Hahn y Fritz Strassmann verificaron los experimentos de Fermi y en 1939 demostraron que parte de los productos que aparecían al llevar a cabo estos experimentos con uranio eran núcleos de bario. Muy pronto llegaron a la conclusión de que eran

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resultados de la división de los núcleos del uranio .se había llevado acabo el primer descubrimiento de fisión.

En la década de 1940, el almirante Hyman Rickover propuso la construcción de fisión para la generación de electricidad.

Durante la segunda guerra mundial la Alemania nazi desarrollo un proyecto de energía nuclear (proyecto uranio) con vista a la producción de un artefacto explosivo nuclear.

En 1945, Albert Einstein firmó una carta al presidente franklin Delano Roosevelt de los estados unidos en la que prevenía sobre este hecho.

El 2 de diciembre como parte del proyecto manhattan se construyó el primer reactor del mundo hecho por el ser humano el chicago pile-1(cp-1).

Como parte del mismo proyecto militar se construyó otro reactor Hanford Destinado a la producción de plutonio.

El 16 de julio de 1945 se probó la primera bomba nuclear en el desierto de Alamogordo. Ambos reactores se emplearon para la producción de las bombas de plutonio y uranio enriquecido

que se lanzó el 6 de agosto de 1945 sobre Hiroshima, y el 9 de agosto de ese mismo año sobre Nagasaki .la que puso fin a la segunda guerra mundial.

En 1953, Se construyó el primer reactor de prueba para un submarino. En 1955 estados unidos propuso el diseño y construcción de un reactor nuclear utilizable para la

generación eléctrica. Entre 1950 y 1960 Canadá desarrollo otros tipos de reactores que utilizaban agua pesada y uranio

como combustible. Alemania, Francia y otros países desarrollaron sus propios reactores para la generación eléctrica

comercial. En 1996 el súper fénix o SPX,fue el reactor rápido de mayor potencia construida hasta el momento

(1200 MWe), que emplea como combustible los radio isotopos del plutonio, el torio y el uranio. En 2007 existían 439 centrales nucleares en todo el mundo que generaron 2,7 millones de MWh . En marzo de 2008 había 35 centrales en construcción, planes para construir 91 centrales nuevas y

otras 228 propuestas En estados unidos se está desarrollando nueva tecnologías para el diseño de fisión nuclear de una

instalación de espalacion que es un acelerador capaz transformar protones en neutrones necesarios para mantener su instalación; se prevé que la primera planta de este tipo comience su funcionamiento en 2016 y 2018.

Aunque solo 30 países en el mundo poseen centrales nucleares, aproximadamente el15% de la energía eléctrica generada en el mundo se produce a partir de energía nuclear.

(http://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/17063/1/energia%20nuclear.pdf)

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CENTRALES NUCLEARES EN EL MUNDO EN EL AÑO 2013

(http://www.minetur.gob.es/energia/nuclear/centrales/mundo/paginas/centrales_mundo.aspx)

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FUENTE: organismo internacional de energía atómica (OIEA)-2013

NUM PAÍS UNIDADES ENERGÍA (MW)1 Estados Unidos 104 102.1362 Francia 58 63.133 Japón 44 44.2154 Rusia 33 23.6435 Alemania 9 12.0586 R. Corea 23 20.7397 Ucrania 15 13.1078 Canadá 20 14.1359 China 17 12.86

10 Reino Unido 18 9.93811 Suecia 10 9.39512 España 8 7.5613 Bélgica 7 5.92714 India 20 4.39115 R. Checa 6 3.80416 Suiza 5 3.27817 Finlandia 4 2.75218 Bulgaria 2 1.90619 Hungría 4 1.88920 Brasil 2 1.88421 Sudáfrica 2 1.8622 Eslovaquia 4 1.81623 México 2 1.5324 Rumanía 2 1.325 Argentina 2 93526 Irán 1 91527 Pakistán 3 72528 Eslovenia 1 68829 Países Bajos 1 48230 Armenia 1 375

ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE UNA CENTRAL NUCLEAR

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