El documento describe los conceptos básicos de la energía nuclear, incluyendo los procesos de fisión y fusión nuclear y cómo se liberan grandes cantidades de energía. Explica cómo funcionan las centrales nucleares para generar electricidad mediante el uso del calor producido por la fisión nuclear del uranio en un reactor. También analiza las ventajas e inconvenientes de la energía nuclear, así como los accidentes nucleares de Chernobyl y Fukushima.

1. Energía Nuclear
La energía nuclear es la
desprendida por el núcleo del
átomo cuando en él tiene lugar
una reacción nuclear.
Se puede obtener por el proceso
de fisión nuclear, que
explicaremos luego, o mediante
fusión nuclear, que es la unión de
núcleos atómicos muy ligeros.
En las reacciones nucleares
se desprende mucha
energía,
ya que parte de la masa
de las partículas
involucradas en el proceso
se transforma
directamente en energía.

2. El núcleo del átomo almacena una
elevada cantidad de energía, la cual se
puede liberar por dos procesos:
Fusión Nuclear
Fisión Nuclear
•
Cuando sobre él núcleo de un
átomo muy pesado incide un
neutrón acelerado, aquel se
divide en dos núcleos más
pequeños, se escapan algunos
neutrones a alta velocidad y se
libera la energía encerrada en el
núcleo. Así, como el ejemplo que
se muestra en la imagen, cuando
se produce la fisión del uranio
(A=235), éste se divide en un
núcleo de bario (Ba) y otro de
Kriptón (Kr), se liberan dos
neutrones rápidos y se desprende
gran cantidad de energía. Este
fenómeno se denomina FISIÓN
NUCLEAR:
Los neutrones liberados chocan
con otros átomos de uranio
desintegrándolos y de esa forma
se origina, casi instantáneamente
una REACCIÓN EN CADENA
que, en caso de no ser
controlada, puede utilizarse con
fines constructivos, como se hace
en las centrales nucleares.

3. Una central nuclear es una instalación
que transforma la energía nuclear de fisión
en energía eléctrica.
El objetivo de todas es producir electricidad
para el consumo doméstico e industrial del país.

4. ¿Qué es el reactor
Nuclear?
• El reactor nuclear es el elemento fundamental de este tipo de
centrales. En el se introduce el combustible (URANIO O PLUTONIO) . El
calor producido durante el proceso de fisión es recogido por un fluido
refrigerante que, al circular por un circuito cerrado, pasa por un
termopermutador evaporando el agua que entra en el mismo. El
vapor hace girar las turbinas y éstas mueven el
generador, produciendo electricidad de forma similar a las centrales
térmicas.

5. Ventajas de la Energía
Nuclear:
• No produce CO2
• Reduce la dependencia de los productos
de petróleo.
• Genera gran parte de la energía eléctrica
que consumimos día a día.
• Su uso garantiza un daño menor al medio
ambiente, evitando el uso de combustibles
fósiles

6. Desventajas de la
Energía Nuclear:
• Produce desechos radioactivos
de muy difícil eliminación.
• Los accidentes, aunque raros,
son muy peligrosos.
• Dificulta el control de las armas
nucleares
• Aumenta la dependencia de los
productores de Uranio y de los
fabricantes de Uranio
enriquecido.
• Las centrales nucleares
demandan un alto costo de
construcción y mantenimiento.
Un escape de radiación por accidente es
un desastre que puede causar daños por
muchos años:
•Miles de personas y animales afectados.
•Contaminación de grandes extensiones
de terreno.
•Malformaciones, cánceres y otras
enfermedades.
•Contaminación del agua y los alimentos.
•Otras consecuencias a largo plazo aún
desconocidas.

7. • En el laboratorio hicimos una maqueta que representa una
central nuclear. Podemos verla en las siguientes imágenes:

8. Centrales Nucleares en
Argentina
• Actualmente en Argentina se
encuentran 3 centrales nucleares:
Central Nuclear Atucha I.
Central Nuclear Atucha ll.
Central Nuclear Embalse.

9. Atucha I
• La Central Nuclear Atucha I está situada a 100 km de la Ciudad de Buenos
Aires, de fácil acceso por la Ruta Nacional N°9, a 11 km de la localidad
de Lima, Partido de Zárate.
Se encuentra emplazada sobre la margen derecha del Río Paraná de las
Palmas.
En sus más de 30 años de exitosa operación, Atucha I ha generado más
de 65.000 millones de Kwh. de energía limpia, confiable y segura. En ese
período se utilizaron 1400 toneladas de Uranio, con lo que se evitó la
contaminación ambiental producida por la liberación de los gases de
efecto invernadero CO2.
Ésta emplea uranio levemente enriquecido al 0,85%. Es refrigerada y
moderada con agua pesada (D20). Pertenece al tipo de reactores PHWR
(reactor de agua pesada presurizado).

10. Atucha II
• Atucha II es una central
nucleoeléctrica de una
potencia de 745 MWe que va a
aportar 692 MW eléctricos netos
al sistema interconectado
nacional.
• Se encuentra ubicada sobre la
margen derecha del Río
Paraná, en la localidad de
Lima, Partido de Zárate, a
115km de la Ciudad de Buenos
Aires, adyacente a la central
nuclear Atucha I.
•Utiliza agua pesada como refrigerante
y moderador lo que permite la
utilización de uranio natural
como combustible, siendo posible la
recarga del mismo mientras la central
opera a plena potencia, por lo que se
logra un bajo costo de operación.
•Se encuentra dentro de la línea “PHWR” de reactores de agua pesada
con recipiente de presión desarrollada por Siemens, de los cuales solo
se construyó el prototipo MZFR de 57 MWe de generación en Alemania y
la Central Atucha I con una potencia de 357 MWe brutos.

11. Embalse
•
•
La Central Nuclear Embalse es,
cronológicamente, la segunda
Central Nuclear de nuestro país y la
máquina térmica más grande de
Sud América. Se encuentra situada
en la costa sur del Embalse del Río
Tercero, provincia de Córdoba, a
665 mts. sobre el nivel del mar.
Dista aproximadamente 100 Kms.
de la ciudad de Córdoba, y a 700
kms. de la ciudad de Buenos Aires.
Esta central es de tipo CANDU
(Canadian Uranium Deuterium)
como las plantas similares que
existen operando en Canadá,
Corea del Sur, India, Rumania,
Pakistán y China.
Pertenece al tipo de centrales de
tubos de presión, cuyo combustible
es el uranio natural y su refrigerante
y moderador es el agua pesada.
-La carga y descarga del
combustible se realiza durante la
operación de la central y los
valores de potencia nominal son:
La energía aportada por la
Central Nuclear Embalse, se
entrega a la red nacional, es
decir, al Sistema Argentino de
Interconexión (SADI). En
promedio, a valores actuales de
consumo por cápita, la CNE
suministra la energía suficiente
para cumplir los requerimientos
de 3 a 4 millones de personas. La
energía generada aporta a:
Noroeste Argentino, Cuyo,
Centro, Gran Buenos Aires-Litoral.

12. Accidentes nucleares:
Accidente de Chernobyl:
• El accidente nuclear de Chernobyl (Ucrania) ocurrió durante la
noche del 25 al 26 de abril de 1986 en el cuarto reactor de la planta.
• El 25 de abril, a la madrugada, los ingenieros iniciaron la entrada de
las barras de regulación en el núcleo del reactor, refrigerado por
agua y moderado por grafito, para llevar a cabo una prueba
planeada con anterioridad, bajo la dirección de las oficinas
centrales de Moscú. La potencia térmica en este caso desciende
normalmente de 3.200 a 1.600 MW.
• Hacia las 23 horas se habían ajustado los monitores a los niveles más
bajos de potencia. Pero el operador se olvidó de reprogramar el
ordenador para que se mantuviera la potencia entre 700 MW y 1.000
MW térmicos. Por este motivo, la potencia descendió al nivel, muy
peligroso, de 30 MW.
La mayoría de las BARRAS DE
CONTROL fueron extraídas con el fin de aumentar de nuevo la
potencia. Sin embargo, en las barras ya se había formado un
producto de desintegración, el xenón, que “envenenó” la reacción.
En contra de lo que prescriben las normas de seguridad, en una
medida irreflexiva, se extrajeron todas las barras de control.

13. • El día 26 de abril, a las 1, esta combinación poco usual de baja
potencia y flujo de neutrones intenso, provocó la intervención
manual del operador, desconectando las señales de alarma. A la
una y 22 minutos, el ordenador indicó un exceso de radioactividad,
pero los operadores decidieron finalizar el experimento,
desconectando la última señal de alarma en el instante en el que el
dispositivo de seguridad se disponía a desconectar el reactor.
• Dado que los sistemas de seguridad de la planta quedaron
inutilizados y se habían extraído todas las barras de control, el
reactor de la central quedó en condiciones de operación inestable y
extremadamente insegura. En ese momento, tuvo lugar un transitorio
que ocasionó un brusco incremento de potencia. El combustible
nuclear se desintegró y salió de las vainas, entrando en contacto
con el agua empleada para refrigerar el núcleo del reactor. A la una
y 23 minutos, se produjo una gran explosión, y unos segundos más
tarde, una segunda explosión hizo volar por los aires la losa del
reactor y las paredes de hormigón de la sala del reactor, lanzando
fragmentos de grafito y combustible nuclear fuera de la central,
ascendiendo el polvo radiactivo por la atmósfera.
• Se estima que la cantidad de material radiactivo liberado fue 200
veces superior al de las explosiones de Hiroshima y Nagasaki.
• El accidente nuclear fue clasificado como nivel 7 (“accidente
nuclear grave”) en la Escala Internacional de Sucesos Nucleares
(Escala INES).

14. Consecuencias del
accidente
• El comienzo de un incendio, que no se consiguió apagar hasta el 9
de mayo, aumentó los efectos de dispersión de los productos
radiactivos, y la energía calorífica acumulada por el grafito dio
mayor magnitud al incendio y a la dispersión atmosférica.
• De los productos radiactivos liberados eran especialmente
peligrosos el yodo-131 (cuyo período de semidesintegración es de
8,04 días) y el cesio-137 (con un período de semidesintegración de
unos 30 años), de los cuales, aproximadamente la mitad, salieron de
la cantidad contenida en el reactor. Además, se estimó que todo el
gas xenón fue expulsado al exterior del reactor. Estos productos se
depositaron de forma desigual, dependiendo de su volatilidad y de
las lluvias durante esos días.

15. Accidente de Fukushima
• El día 11 de marzo de 2011 se produjo uno de los accidentes
nucleares más graves de la historia después del accidente nuclear
de Chernobyl.
• Un terremoto de 8,9 grados cerca de la costa noroeste de Japón y
un posterior tsunami afectó gravemente la central nuclear japonesa
de Fukushima.
• La central nuclear de sufrió una explosión el día siguiente al
terremoto. El accidente fue considerado inicialmente de nivel 4 en
Escala Internacional de Eventos Nucleares (INES, por sus siglas en
inglés. Aunque en los días siguientes la situación se agravó y la
gravedad del accidente nuclear acabó alcanzando el nivel 7, el
mismo que el accidente de la central nuclear de Chernobyl.
Consecuencias:
Causó 15.854 muertos y 3.276 desaparecidos. En 2012, científicos locales
detectan los primeros efectos en la biodiversidad de la zona. La radiación
de Fukushima se ha manifestado en la descendencia de las
mariposas, que tienen alas más pequeñas y ojos dañados. Las
consecuencias del accidente en seres humanos aún no se ha
manifestado, pero como dice el médico japonés que examina los
residentes del lugar, “hay una serie de factores desconocidos sobre el
impacto genético de la radiación” y “todavía no podemos negar al 100%
que el impacto puede venir en el futuro”.

16. • Editado por:
Trinidad Wicky y Erica Gallo