Para que sirve la energía nuclear

Proyecto de bomba atómica soviética

En muchas partes del mundo, los trabajadores agrícolas utilizan la radiación para evitar que los insectos dañinos se reproduzcan. Cuando los insectos no pueden tener descendencia, hay menos. La reducción del número de plagas y bichos protege los cultivos, proporcionando al mundo más alimentos.

La irradiación también mata las bacterias y otros organismos nocivos de los alimentos. Este tipo de esterilización se produce sin que los alimentos sean radiactivos ni afecten significativamente a su valor nutricional. De hecho, la irradiación es la única forma de matar eficazmente las bacterias en los alimentos crudos y congelados.

Las tecnologías nucleares proporcionan imágenes del interior del cuerpo humano y pueden ayudar a tratar enfermedades. Por ejemplo, la investigación nuclear ha permitido a los médicos predecir con precisión la cantidad de radiación necesaria para eliminar los tumores cancerosos sin dañar las células sanas.

La tecnología nuclear hace posible la exploración del espacio profundo. Los generadores de las naves espaciales no tripuladas utilizan el calor del plutonio para generar electricidad y pueden funcionar sin supervisión durante años. Esta fuente de electricidad fiable y de larga duración alimenta estas naves espaciales, incluso cuando se aventuran en el espacio profundo.

Núcleo de un reactor nuclear

Reactor de agua presurizada

La central nuclear de Leibstadt, en Suiza, de 1200 MWe. El reactor de agua en ebullición (BWR), situado en el interior de la estructura cilíndrica con cúpula, se ve empequeñecido por su torre de refrigeración. La central produce una media anual de 25 millones de kilovatios-hora al día, suficiente para abastecer a una ciudad del tamaño de Boston[1].

La energía nuclear es el uso de reacciones nucleares para producir electricidad. La energía nuclear puede obtenerse a partir de reacciones de fisión nuclear, desintegración nuclear y fusión nuclear. En la actualidad, la mayor parte de la electricidad procedente de la energía nuclear se produce mediante la fisión nuclear del uranio y el plutonio en las centrales nucleares. Los procesos de desintegración nuclear se utilizan en aplicaciones nicho como los generadores termoeléctricos de radioisótopos en algunas sondas espaciales como la Voyager 2. La generación de electricidad a partir de la energía de fusión sigue siendo el centro de la investigación internacional.

La energía nuclear civil suministró 2.586 teravatios hora (TWh) de electricidad en 2019, lo que equivale a alrededor del 10% de la generación mundial de electricidad, y fue la segunda fuente de energía de baja emisión de carbono después de la hidroelectricidad. En septiembre de 2021,[actualización] hay 444 reactores de fisión civiles en el mundo, con una capacidad eléctrica combinada de 396 gigavatios (GW). También hay 53 reactores de energía nuclear en construcción y 98 reactores planificados, con una capacidad combinada de 60 GW y 103 GW, respectivamente. Estados Unidos cuenta con el mayor parque de reactores nucleares, que generan más de 800 TWh de electricidad sin emisiones al año con un factor de capacidad medio del 92%. La mayoría de los reactores en construcción son de la generación III en Asia.

Varilla de control

Los isótopos son variantes de un elemento químico determinado que tienen núcleos con el mismo número de protones, pero diferente número de neutrones. Algunos isótopos se denominan “estables”, ya que no cambian con el tiempo. Otros son “inestables” o radiactivos, ya que sus núcleos cambian con el tiempo por la pérdida de partículas alfa y beta. Los atributos de los átomos que se desintegran de forma natural, conocidos como “radioisótopos”, dan a estos átomos varias aplicaciones en muchos aspectos de la vida moderna.

La primera aplicación práctica de un radioisótopo la realizó un húngaro llamado George de Hevesy en 1911. Por aquel entonces, de Hevesy era un joven estudiante que trabajaba en Manchester estudiando materiales naturalmente radiactivos. Al no tener mucho dinero, vivía en un alojamiento modesto y comía con su casera. Empezó a sospechar que algunas de las comidas que aparecían regularmente podían estar hechas con restos de los días o incluso semanas anteriores, pero nunca pudo estar seguro. Para intentar confirmar sus sospechas, de Hevesy puso una pequeña cantidad de material radiactivo en los restos de una comida. Varios días después, cuando se sirvió de nuevo el mismo plato, utilizó un sencillo instrumento de detección de radiaciones -un electroscopio de hoja de oro- para comprobar si la comida era radiactiva. Lo era, y las sospechas de de Hevesy se confirmaron.