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ENERGÍA NUCLEAR
¿Una energía segura?




  Dr. Eugenio Fernández Carrasco
Departamento de Ingeniería Química
    Facultad de Ciencias (Lugo)
El hombre y la energía
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        hacer arder sus bujías”




                       Concentración de la
                       producción de energía
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                     Molino de mareas
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                            La “caldera”
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Y en la práctica...




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http://www.youtube.com/watch?v=JyqvBxHbyNw




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Y en la práctica...




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Centrales nucleares de cuarta generación




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La bestia dominada

El ciclo del combustible nuclear




            Energía nuclear – ¿Una energía segura?
La bestia dominada


      Principales ventajas de la energía nuclear

●   No emiten directamente dióxido de carbono u
    otros gases de efecto invernadero a la atmósfera
●   Combustibles relativamente abundantes y
    distribuidos por todo el planeta
●   Económicamente estables y competitivas
●   Desarrollos tecnológicos de futuro:
        –   Centrales nucleares de 4ª, 5ª y 6ª generación
        –   Reactores de fusión




                         Energía nuclear – ¿Una energía segura?
La bestia dominada


El primer problema: la refrigeración del reactor




                                               Reactores
                                              sumergidos




                    Energía nuclear – ¿Una energía segura?
Energía nuclear: la bestia dominada
Técnicos altamente cualificados vigilan
en todo momento el estado del reactor
La bestia dominada


       El segundo problema: los residuos radiactivos

●   Un reactor que opere con 235U va a obtener unos residuos como
    los siguientes:
          ✔   95,6% de Uranio (232U: 0,1-0,3%; 234U: 0,1-0,3%; 235U:
              0,5-1,0%; 236U: 0,4-0,7%; resto: 238U)
          ✔   2,9% de fragmentos de fisión estables
          ✔   0,9% de Plutonio
          ✔   0,3% Cesio y Estroncio (fragmentos de fisión)
          ✔   0,1% Yodo y Tecnecio (fragmentos de fisión)
          ✔   0,1% de fragmentos de fisión de vida larga
          ✔   0,1% Americio, Curio y Neptunio (transuránicos de vida
              larga)

                                 Energía nuclear – ¿Una energía segura?
La bestia dominada


   Almacenamiento in situ de los residuos




Piscinas de residuos            Contenedores herméticos

                       Energía nuclear – ¿Una energía segura?
La bestia dominada


Almacenamiento permanente: cementerios nucleares




                    Energía nuclear – ¿Una energía segura?
La bestia dominada

El “método holandés”: almacenamiento en el fondo marino

                En 1982 el barco holandés Scheldeborg vertió a la
                Fosa Atlántica (4.000 metros de profundidad) cerca
                de 10.000 toneladas de residuos radiactivos a,
                aproximadamente, 630 km de la costa gallega

                     En 1993 quedan prohibidas estas prácticas




                          Energía nuclear – ¿Una energía segura?
La bestia dominada

El futuro del tratamiento de residuos: transmutacion nuclear




                          Energía nuclear – ¿Una energía segura?
La bestia dominada


El tercer problema: desviaciones indeseables de la tecnología




                          Energía nuclear – ¿Una energía segura?
Efectos de la radiactividad
Efectos de la radiactividad

Los benignos, muy buenos




        Energía nuclear – ¿Una energía segura?
Efectos de la radiactividad

Los malignos, muy malos




        Energía nuclear – ¿Una energía segura?
Efectos de la radiactividad

               Dosis radiactivas usuales recibidas por habitante

                 Tipo de radiación                        Dosis equivalente (mSv)
                 Ambiental/año                                            1-10

                 Exámenes médicos/año                                     0-1,2

                 Radiografía de tórax                                     0,02

                 TAC tórax                                                   8

                 Sesión de radioterapia                                   2.000

                 Personal de vuelo/año                                     2-6

El sievert (símbolo Sv) es una unidad derivada del SI que mide la dosis de radiación absorbida por la materia viva,
corregida por los posibles efectos biológicos producidos. 1 Sv es equivalente a un julio por kilogramo (J/kg)


                                                  Energía nuclear – ¿Una energía segura?
El lado amargo
El lado amargo

El accidente de Three Mile Island (28 de marzo de 1979)




                       Energía nuclear – ¿Una energía segura?
El lado amargo

El accidente de Three Mile Island (28 de marzo de 1979)




                       Energía nuclear – ¿Una energía segura?
El lado amargo

El accidente de Chernóbil (26 de abril de 1986)




                   Energía nuclear – ¿Una energía segura?
El lado amargo
El lado amargo

     El accidente de Chernóbil (26 de abril de 1986)

●   Desencadenado por un experimento para
    “aumentar la seguridad”
●   Insólita acumulación de circunstancias adversas
●   Papel del 135Xe e importancia de la experiencia
●   Papel de la descoordinación y el autoritarismo
●   Ausencia de edificio de contención
●   Más heroísmo y abnegación que eficiencia



                        Energía nuclear – ¿Una energía segura?
El lado amargo

          El accidente de Chernóbil (26 de abril de 1986)

  ●   Informe UNSCEAR (ONU):
          ✔   Hospitalizaciones: 499 (237 sobreexposición aguda)
          ✔   Muertos: 57
          ✔   Cáncer de tiroides: 4000 (aprox.) Supervivencia 92-96%

“No hay indicio científico de aumento de la incidencia promedia de cáncer
o tasas de mortalidad ni de desórdenes no malignos (p.e. cataratas)
relacionados con la exposición a la radiación. El riesgo de leucemia en la
población general, una de las mayores preocupaciones debido a su breve
periodo de latencia no parece haber aumentado. La gran mayoría de la
población parece que no experimentará consecuencias serias en su salud
como resultado de la radiación del accidente de Chernóbil”

                                Energía nuclear – ¿Una energía segura?
El lado amargo

El accidente de Fukushima (11 de marzo de 2011)


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                   Energía nuclear – ¿Una energía segura?
Fukushima (2011)


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Hacia el futuro más bello
Hacia el futuro más bello




                La fusión nuclear:
               ¿energía del futuro?




Energía nuclear – ¿Una energía segura?
Hacia el futuro más bello

           El proyecto ITER




1 kg de hidrógeno → ¡¡¡70.000.000 kWh!!!

                Energía nuclear – ¿Una energía segura?
ENERGÍA NUCLEAR
¿Una energía segura?




  Dr. Eugenio Fernández Carrasco
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Energía nuclear: ¿una energía segura?

  • 1. ENERGÍA NUCLEAR ¿Una energía segura? Dr. Eugenio Fernández Carrasco Departamento de Ingeniería Química Facultad de Ciencias (Lugo)
  • 2. El hombre y la energía
  • 3. El hombre y la energía Con ingenio llegó pronto a los 2 kW Potencia de un hombre: unos 100 W Energía desarrollada en una jornada dura: 1 kWh Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 4. El hombre y la energía Hasta 50 kW Hasta 10 kW Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 5. El hombre y la energía Hasta que llegó el vapor (s. XVII y XVIII) Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 6. El hombre y la energía Edison: la multiplicación de las máquinas ¡¡1.093 PATENTES!! Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 7. El hombre y la energía La evolución social exige ENERGÍA Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 8. El hombre y la energía Y llega la luz eléctrica “Proporcionaré luz tan barata que no sólo los ricos podrán hacer arder sus bujías” Concentración de la producción de energía y distribución del uso Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 9. El hombre y la energía La primera central eléctrica Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 10. El hombre y la energía Producción de electricidad Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 11. El hombre y la energía
  • 12. El hombre y la energía ¡¡¡TODAS DERIVAN DEL SOL!!! Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 13. El hombre y la energía Y muchas otras fuentes, por ejemplo, las mareas Molino de mareas de Isla Cristina (Huelva) Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 14. El rey del universo
  • 15. El rey del universo El sol: enana amarilla Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 16.
  • 17. El rey del universo La “caldera” termonuclear Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 18.
  • 19.
  • 21. El rey del universo Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 22. El rey del universo Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 24. Una historia bella y cruel Los Curie y la radiactividad Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 25. Una historia bella y cruel Rutherford y el núcleo atómico Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 26. Una historia bella y cruel Rutherford y la transmutación de la materia Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 27. Una historia bella y cruel Einstein y la energía nuclear 2 E=mc Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 28. Una historia bella y cruel Lise Meitner y la fisión nuclear Enrico Fermi y la pila atómica Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 29. Una historia bella y cruel El Proyecto Manhattan Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 30. Una historia bella y cruel Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 32. La bestia dominada Las centrales nucleares Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 33. La bestia dominada La heterogeneidad nuclear Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 34. La bestia dominada La generación controlada de energía nuclear Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 35. La bestia dominada Y en la práctica... Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 36. http://www.youtube.com/watch?v=JyqvBxHbyNw Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 37. La bestia dominada Y en la práctica... Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 38. La bestia dominada Centrales nucleares de cuarta generación Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 39. La bestia dominada El ciclo del combustible nuclear Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 40. La bestia dominada Principales ventajas de la energía nuclear ● No emiten directamente dióxido de carbono u otros gases de efecto invernadero a la atmósfera ● Combustibles relativamente abundantes y distribuidos por todo el planeta ● Económicamente estables y competitivas ● Desarrollos tecnológicos de futuro: – Centrales nucleares de 4ª, 5ª y 6ª generación – Reactores de fusión Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 41. La bestia dominada El primer problema: la refrigeración del reactor Reactores sumergidos Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 42. Energía nuclear: la bestia dominada Técnicos altamente cualificados vigilan en todo momento el estado del reactor
  • 43. La bestia dominada El segundo problema: los residuos radiactivos ● Un reactor que opere con 235U va a obtener unos residuos como los siguientes: ✔ 95,6% de Uranio (232U: 0,1-0,3%; 234U: 0,1-0,3%; 235U: 0,5-1,0%; 236U: 0,4-0,7%; resto: 238U) ✔ 2,9% de fragmentos de fisión estables ✔ 0,9% de Plutonio ✔ 0,3% Cesio y Estroncio (fragmentos de fisión) ✔ 0,1% Yodo y Tecnecio (fragmentos de fisión) ✔ 0,1% de fragmentos de fisión de vida larga ✔ 0,1% Americio, Curio y Neptunio (transuránicos de vida larga) Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 44. La bestia dominada Almacenamiento in situ de los residuos Piscinas de residuos Contenedores herméticos Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 45. La bestia dominada Almacenamiento permanente: cementerios nucleares Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 46. La bestia dominada El “método holandés”: almacenamiento en el fondo marino En 1982 el barco holandés Scheldeborg vertió a la Fosa Atlántica (4.000 metros de profundidad) cerca de 10.000 toneladas de residuos radiactivos a, aproximadamente, 630 km de la costa gallega En 1993 quedan prohibidas estas prácticas Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 47. La bestia dominada El futuro del tratamiento de residuos: transmutacion nuclear Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 48. La bestia dominada El tercer problema: desviaciones indeseables de la tecnología Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 49. Efectos de la radiactividad
  • 50. Efectos de la radiactividad Los benignos, muy buenos Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 51. Efectos de la radiactividad Los malignos, muy malos Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 52. Efectos de la radiactividad Dosis radiactivas usuales recibidas por habitante Tipo de radiación Dosis equivalente (mSv) Ambiental/año 1-10 Exámenes médicos/año 0-1,2 Radiografía de tórax 0,02 TAC tórax 8 Sesión de radioterapia 2.000 Personal de vuelo/año 2-6 El sievert (símbolo Sv) es una unidad derivada del SI que mide la dosis de radiación absorbida por la materia viva, corregida por los posibles efectos biológicos producidos. 1 Sv es equivalente a un julio por kilogramo (J/kg) Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 54. El lado amargo El accidente de Three Mile Island (28 de marzo de 1979) Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 55. El lado amargo El accidente de Three Mile Island (28 de marzo de 1979) Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 56. El lado amargo El accidente de Chernóbil (26 de abril de 1986) Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 58. El lado amargo El accidente de Chernóbil (26 de abril de 1986) ● Desencadenado por un experimento para “aumentar la seguridad” ● Insólita acumulación de circunstancias adversas ● Papel del 135Xe e importancia de la experiencia ● Papel de la descoordinación y el autoritarismo ● Ausencia de edificio de contención ● Más heroísmo y abnegación que eficiencia Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 59. El lado amargo El accidente de Chernóbil (26 de abril de 1986) ● Informe UNSCEAR (ONU): ✔ Hospitalizaciones: 499 (237 sobreexposición aguda) ✔ Muertos: 57 ✔ Cáncer de tiroides: 4000 (aprox.) Supervivencia 92-96% “No hay indicio científico de aumento de la incidencia promedia de cáncer o tasas de mortalidad ni de desórdenes no malignos (p.e. cataratas) relacionados con la exposición a la radiación. El riesgo de leucemia en la población general, una de las mayores preocupaciones debido a su breve periodo de latencia no parece haber aumentado. La gran mayoría de la población parece que no experimentará consecuencias serias en su salud como resultado de la radiación del accidente de Chernóbil” Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 60. El lado amargo El accidente de Fukushima (11 de marzo de 2011) Reactor PWR Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 61.
  • 62.
  • 63.
  • 64. Fukushima (2011) Chernobil (1986)
  • 65. Hacia el futuro más bello
  • 66. Hacia el futuro más bello La fusión nuclear: ¿energía del futuro? Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 67. Hacia el futuro más bello El proyecto ITER 1 kg de hidrógeno → ¡¡¡70.000.000 kWh!!! Energía nuclear – ¿Una energía segura?
  • 68. ENERGÍA NUCLEAR ¿Una energía segura? Dr. Eugenio Fernández Carrasco Departamento de Ingeniería Química Facultad de Ciencias (Lugo) Energía nuclear – ¿Una energía segura?