Este documento describe los diferentes tipos de reactores nucleares, cómo funcionan y sus componentes clave. Explica que los reactores más comunes son los reactores de agua ligera, pero también existen reactores de agua pesada, reactores rápidos, reactores de gas y reactores RBMK. Detalla los criterios para la selección del emplazamiento de reactores nucleares y los factores a considerar, como la seguridad pública, costos y características del suelo. También analiza proyectos futuros como ITER, que busca desarrollar la fusión

1. SELECCIÓN DEL EMPLAZAMIENTODE CENTROS NUCLEARES,REACTORES TIPOS DE REACTORES Y SU FUNCIONAMIENTO. El hacer una presentación requiere de elementos de apoyo como videos imágenes y datos curiosos., todo es valido, al menos que el maestro imponga ciertos reglamentos, pero sin nunca dejar de lado lo mas importante . el dominio del tema Adrian Arreola Castañeda Universidad Politécnica Mexicali Baja California México arreolascast5@hotmail.com

2. SELECCIÓN DEL EMPLAZAMIENTODE CENTROS NUCLEARES Planta nuclear Tomari en Japon

3. Adrian Arreola Castañeda Universidad Politécnica Mexicali Baja California México arreolascast5@hotmail.com

4. Introducción La elección del lugar en que ha de instalarse una planta nuclear es un problema que a menudo presenta un considerable interés público y para cuya solución deben tenerse en cuenta factores mucho más numerosos y mucho más diversos que cuando se trata del emplazamiento de una planta industrial normal. Adrian Arreola Castañeda Universidad Politécnica Mexicali Baja California México arreolascast5@hotmail.com

5. En muchos casos hay que buscar un balance entre beneficios generados debido al sitio donde se construirá y factores antagónicos. Por ejemplo :para la seguridad de la población se aconseja que se construyan los reactores nucleares lejos de las zonas densamente pobladas mientras que las consideraciones económicas pueden exigir que una central nuclear esté cerca de los consumidores para que así se reduzcan al mínimo los gastos de transmisión de la energía. por otra parte, hay razones administrativas o de organización que aconsejan que los centros de investigaciones nucleares se hallen en las inmediaciones de un centro docente o de sus instalaciones auxiliares.

6. El estudio del emplazamiento es uno de los elementos más importantes de la seguridad de una instalación Nuclear. Ciento veinte hombres de ciencia de 12 países y de cinco organizaciones internacionales se reunieron en el simposio organizado por el OIEA en Bombay del 11 al 15 de marzo para examinar los criterios de selección de emplazamientos para la construcción de reactores y centros de investigación nucleares

7. El más conspicuo “sobresaliente” de estos problemas lo plantea la radiactividad, que puede difundirse por la atmósfera en el curso de las operaciones normales de un centro nuclear o como consecuencia de un accidente nuclear. Las características del suelo, o sea su aptitud para la construcción de una planta nuclear y para la evacuación de desechos radiactivos, constituyen otro factor importante. También influye en la selección del emplazamiento el tipo de reactor que va a instalarse, especialmente la magnitud e índole “ “tipo”de su confinamiento “encierro”. Diversos factores administrativos y técnicos pueden influir en la elección del emplazamiento de una planta nuclear. Otros puntos importantes a considerar

8. En una memoria presentada por E.C. Watson y C.C. Gamertsfelder (Estados Unidos) se examinaron Los diversos conductos por los que pueden difundirse a través del medio ambiente las radiaciones procedentes, de una planta nuclear y su posible influencia sobre los criterios de emplazamiento. Los dos conductos principales son: a) exposición a la nube radiactiva formada por las sustancias escapadas. b) exposición como consecuencia del uso de tierra, edificios o productos agrícolas contaminados por la nube radiactiva. En el primer caso puede haber irradiación externa o sedimentación interna (por inhalación). En el segundo caso puede haber irradiación externa como resultado de la contaminación del suelo, de los edificios o de la ropa, o sedimentación interna por ingestión de verduras, agua, leche u otros productos alimenticios contaminados. El medio ambiente

9. Nube radiactiva caso Chernóbil Imagen tomada de documental Chernóbil Youtube Numero oficial de victimas 31 . extraoficialmente miles. Sin contar las múltiples mutaciones genéticas en los sucesores de los sobrevivientes afectados Mapa que muestra la contaminación por cesio-137 en Bielorrusia, Rusia y Ucrania. En curios por m² (1 curio son 37 gigabequerelios (GBq)).

10. REACTORES NUCLEARES

11. que es un reactor nuclear? Un reactor nuclear es un dispositivo en donde se produce una reacción nuclear controlada. Se puede utilizar para la obtención de energía en las denominadas centrales nucleares, Una central nuclear puede tener varios reactores. Actualmente solo producen energía de forma comercial en los reactores nucleares de fisión, aunque existen reactores nucleares de fusiónexperimentales. REACTORES NUCLEARES

12. Tipos de reactores de fision LWR - Light WaterReactors (Reactores de agua ligera): utilizan como refrigerante y moderador el agua. Como combustible uranio enriquecido. Los más utilizados son los PWR (PressureWater Reactor o reactores de agua a presión) y los BWR (BoilingWater Reactor o reactores de agua en ebullición): 264 PWR “reactor de agua a presión y 94 BWR reactor de agua en ebullición” en funcionamiento en el 2007. CANDU - CanadaDeuteriumUranium (Canadá deuterio uranio): Utilizan como moderador y refrigerante agua pesada (compuesta por dos átomos de deuterio y uno de oxígeno). Como combustible utilizan uranio natural: 43 en funcionamiento en el 2007 . FBR - FastBreederReactors (reactores rápidos realimentados): utilizan neutrones rápidos en lugar de térmicos para la consecución de la fisión. Como combustible utiliza plutonio y como refrigerante sodio líquido. Este reactor no necesita moderador: 4 operativos en el 2007. Solo uno en operación. AGR - Advanced Gas-cooled Reactor (reactor refrigerado por gas avanzado): usa uranio como combustible. Como refrigerante utiliza CO2 y como moderadorgrafito: 18 en funcionamiento en el 2007. RBMK - Reactor BolshoyMoshchnostyKanalny (reactor de canales de alta potencia): su principal función es la producción de plutonio, y como subproducto genera energía eléctrica. Utiliza grafito como moderador y agua como refrigerante. Uranio enriquecido como combustible. Puede recargarse en marcha. Tiene un coeficiente de reactividad positivo. El reactor de Chernóbil era de este tipo. Existían 12 en funcionamiento en el 2007. ADS - AcceleratorDrivenSystem (sistema asistido por acelerador): utiliza una masa subcrítica de torio, en la que se produce la fisión solo por la introducción, mediante aceleradores de partículas, de neutrones en el reactor. Se encuentran en fase de experimentación, y se prevé que una de sus funciones fundamentales sería la eliminación de los residuos nucleares producidos en otros reactores de fisión.

13. Como funcionan? Animaciónhttp://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/2005/08/02/144179.phpVIDEO http://www.youtube.com/watch?v=JyqvBxHbyNw

14. La potencia de un reactor de fisión puede variar desde unos pocos kW térmicos a unos 4500 MW térmicos (1500 MW "eléctricos"). Deben ser instalados en zonas cercanas al agua, como cualquier central térmica, para refrigerar el circuito, y se emplazan en zonas sísmicamente estables para evitar accidentes. potencia

16. Actualmente no existe en el mundo ninguna central nuclear con reactor de cuarta generación. En el mundo sólo hay cuatro reactores de tercera generación en funcionamiento (todos en Japón, de tipo ABWR, de General Electric - Hitachi, de 1315 MW). En Finlandia, Francia , Japón y en China se están actualmente proyectando o construyendo centrales nucleares de tercera generación (y en otros países también se están construyendo centrales nucleares con reactores de segunda generación). Sobre la energía nuclear de cuarta generación no existe siquiera un prototipo de reactor, simplemente se está investigando en ella; como muy pronto, los más optimistas creen que podrá haber un reactor de cuarta generación para 2021 (aunque otros expertos hablan de que una central nuclear totalmente operativa no estaría hasta 2030). FUENTE: http://hablemosunpocodetodo.blogspot.com/2010/01/energia-nuclear.html

17. costará más de5000millones de euros La central nuclear de tercera generación que se está construyendo en Finlandia, la que probablemente sea la primera en entrar en funcionamiento en Europa, Olkiluoto-3 (con reactor tipo EPR de 1600 MW), comenzó a construirse en 2005 (se dijo se terminaría en 4 años)

18. Se están estudiando los reactores nucleares híbridos (mezcla de fisión y fusión nuclear) quizás podríamos atrevernos a hablar de quinta generación, en los que se podría utilizar como combustible los residuos radiactivos de las actuales centrales, es el sistema denominado CFNS (Fuente de Fusión Compacta de Neutrones). Las centrales nucleares de cuarta generación podrán, además de ser más seguras, ser más eficientes y generar menos residuos radiactivos

19. Criterios antes de instalar un reactor nuclear de pequeña y mediana potencia. Escritos por G. D. Bell y J. C. Chicken (Reino Unido) “Ellos dicen” : No hay ninguna razón para no construir reactores de hasta 3 MW en lugares adecuados cerca de los distritos urbanos. Estos criterios son: El diseño debe ser tal que resulte prácticamente imposible que aumente rápidamente la reactividad. El reactor debe resistir a los accidentes que pueda causar el refrigerante. Debe ser imposible cambiar los elementos centrales del combustible mientras, no se hayan retirado los exteriores, y todos los elementos combustibles deben estar sujetos firmemente. Todos los elementos combustibles deben fabricarse ateniéndose a dimensiones muy precisas. El revestimiento y el combustible deben estar unidos adecuadamente y el material fisionable debe estar repartido uniformemente por todo el combustible. El sistema de control debe contar con todos los dispositivos necesarios para poder interrumpir el funcionamiento del reactor en todas las circunstancias. El instrumental debe abarcar toda la gama de operaciones del reactor y será doble siempre que sea necesario. El edificio destinado a alojar el reactor debe ofrecer una resistencia suficiente al escape de radiactividad y a los incendios, y debe poder descontaminarse con facilidad.

20. Combustible Los combustibles empleados en las centrales nucleares están en forma sólida, aunque varían desde el dióxido de uranio cerámico ligeramente enriquecido, uranio en tubos de aleación de magnesio hasta dióxido de uranio enriquecido o natural en tubos de aleación de zirconio, todo depende del tipo de reactor. Barras de control Los haces de barras de control proporcionan un medio rápido para el control de la reacción nuclear, permitiendo efectuar cambios rápidos de potencia del reactor y su parada eventual en caso de emergencia. Están fabricadas con materiales absorbentes de neutrones (carburo de boro o aleaciones de plata, indio y cadmio, entre otros) y suelen tener las mismas dimensiones que los elementos de combustible. La reactividad del núcleo aumenta o disminuye subiendo o bajando las barras de control. COMPONENTES DEL NÚCLEO DEL REACTOR

21. Barras de control

22. Moderador Los neutrones producidos en la fisión tienen una elevada energía en forma de velocidad. Conviene disminuir su velocidad de modo que aumente la probabilidad de que fisionen otros átomos y no se detenga la reacción en cadena. Esto se consigue mediante choques elásticos de los neutrones con los núcleos del moderador. Entre los moderadores más utilizados están el agua ligera, el agua pesada y el grafito. Refrigerante La mayor parte de la energía desprendida por fisión es en forma de calor. A fin de poder emplear éste, por el interior del reactor debe pasar un refrigerante que absorba y transporte dicho calor. El refrigerante debe ser anticorrosivo, tener una gran capacidad calorífica y no debe absorber neutrones. Los refrigerantes más usuales son gases, como el anhídrido carbónico y el helio, y líquidos como el agua ligera y el agua pesada Adrian Arreola Castañeda Universidad Politécnica Mexicali Baja California México arreolascast5@hotmail.com

23. Reflector Es una reacción nuclear en cadena, un cierto número de neutrones tiende a escapar de la región donde ésta se produce. Esta fuga neutrónica puede minimizarse con la existencia de un medio reflector, aumentando así la eficiencia del reactor. El medio reflector que rodea al núcleo debe tener una baja sección eficaz de captura para no reducir el número de neutrones y que se reflejen el mayor número posible de ellos. La elección del material depende del tipo de reactor. Blindaje Cuando el reactor esté en operación, se genera gran cantidad de radiación. Es necesaria una protección para aislar a los trabajadores de la instalación de las radiaciones ocasionadas por los productos de fisión. Por ello, se coloca un blindaje biológico alrededor del reactor para interceptar estas emisiones. Los materiales más usados para construir este blindaje son el hormigón, el agua y el plomo.

24. Ladrillos de plomo montados para blindar una muestra radiactiva en un laboratorio. Se denomina blindaje biológico a un espesor de material interpuesto entre una fuente de radiación ionizante y el punto receptor, con el objeto de atenuar dicha radiación.

25. hoy la fusión ! nuclear es algo experimental, aunque se ha avanzado mucho, ya que si bien algunos investigadores han sido capaces de realizar reacciones de fusión fría en laboratorio, no siempre ha sido posible reproducir la reacción en otros laboratorios o de manera estable y controlada. Actualmente varios países de todo el mundo invierten miles de millones de euros en el proyecto ITERpara obtener un reactor experimental de fusión. ¿Qué es el ITER? ITER es un reactor experimental que intentará reproducir en la Tierra las reacciones nucleares que dan energía al sol y a otras estrellas. PARA MAS INFORMASION SOBRE EL PROYECTO ITER VISITE: http://estocolmo.se/europa/europaITER_julio03.htm ITER

26. ITER

27. Proceso de fusión entre un núcleo de deuterio y uno de tritio. Es la opción más adecuada para ser llevada a cabo en un reactor nuclear de fusión.