La energía nuclear es uno de los pilares principales para la generación de energía eléctrica en el mundo, en conjunto con el petróleo, carbón, gas natural y energía hidráulica. Es decir, el petróleo, gas natural, carbón, energía hidráulica y la energía nuclear (atómica) son las fuentes principales para la generación de energía eléctrica. A estos le siguen la energía eólica y solar, en menor proporción.
El consumo de petróleo, gas natural y carbón son las actividades que generan la mayor cantidad de emisión de gases contaminantes atmosféricos. Además, estos gases son los que causan el recalentamiento global. Por otro lado, la energía nuclear no genera el tipo de emisiones de gases contaminantes que producen las fuentes de energía mencionadas anteriormente.
Aunque la energía de las centrales nucleares no producen las mismas emisiones que los combustibles fósiles, sí generan residuos nucleares altamente peligrosos.
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¿Qué es el átomo y la energía nuclear?
Es probable que ahora mismo te estés haciendo estas preguntas. Por tanto, en este artículo te daremos una breve introducción, suponiendo que no estás muy familiarizado con este tema tan importante. A continuación, hablaremos brevemente de la historia del concepto del átomo, el cual es la base para entender la energía nuclear asociada al mismo.
Breve historia del concepto moderno del átomo
En el año 1800, el físico y químico John Dalton propuso, después de analizar muchos experimentos, la existencia de los elementos químicos puros. Además, Dalton tenía la convicción de que estos productos químicos puros estaban compuestos de átomos, los cuales tenían una masa que los diferenciaba. También estaba convencido de que estos átomos no podían ser alterados ni destruidos por procedimientos químicos.
Posteriormente, en 1897, el físico J. Thomson descubre el electrón (partícula de carga eléctrica negativa), mediante un memorable experimento, y propone un rudimentario modelo atómico. Este modelo atómico es mejorado por Ernest Rutherford, en 1909. El modelo de Rutherford suponía la existencia de un pequeño núcleo de cargas eléctricas positivas, el cual estaba rodeado por electrones. Además, estaba convencido de que este núcleo poseía la mayor parte de la masa del átomo.
En los años siguientes, la teoría atómica se fue perfeccionando con el aporte de grandes científicos como Max Planck, Albert Einstein, Niels Bohr, etc. Finalmente, el modelo atómico moderno admite un núcleo pequeño y denso, que contiene protones (partícula de carga eléctrica positiva) y neutrones. Este núcleo es orbitado por los electrones, en capas de menor o mayor energía.
¿Qué es la energía nuclear?
Con lo mencionado anteriormente, se puede ahora comprender que en el núcleo de los átomos hay una gran fuerza, que permite mantener al mismo fuertemente cohesionado. Esta fuerza, o energía del núcleo atómico, logra mantener unidos a los protones, a pesar de la fuerza eléctrica repulsiva entre los mismos. Es decir, la energía nuclear es esa fuerza que mantiene cohesionado fuertemente el núcleo atómico.
El aprovechamiento de la energía atómica se hizo posible gracias a los experimentos de Otto Hahn, Fritz Strassmann y Lise Meitner, a mediados de 1938. Estos investigadores lograron la fisión o fragmentación de un núcleo atómico de uranio, bombardeándolo con neutrones. De esta forma, hicieron posible por primera vez, liberar la gran energía nuclear de un átomo.
La fisión atómica es el procedimiento que emplean las centrales nucleares en todo el mundo, para aprovechar la energía nuclear de los átomos de uranio.
¿Cómo funcionan las centrales nucleares para aprovechar la energía nuclear?
Las centrales atómicas o nucleares son instalaciones industriales donde se aprovecha la energía calorífica que se produce por la fisión nuclear del óxido de uranio enriquecido. Este calor calienta una masa de agua hasta producir vapor, el cual mueve una turbina generadora de energía eléctrica. Por tanto, en las centrales nucleares se transforma la energía nuclear calorífica, de una reacción atómica controlada, en energía eléctrica.
De acuerdo a estadísticas actuales, el 11 % de toda la energía eléctrica que se produce en el mundo se genera en centrales atómicas.
Peligros de la utilización y manipulación del uranio
El uranio es el combustible de las centrales atómicas. Este es un material que emite altas concentraciones de radiaciones ionizantes, que representan un peligro mortal para las personas. Los síntomas de una persona expuesta a las radiaciones ionizantes del uranio son mareos, vómitos, diarrea, fiebre, dolor de cabeza, convulsiones, quemaduras, etc. Además, las radiaciones pueden provocar enfermedades como la leucemia, cáncer de tiroides, cáncer de piel, tumores, cáncer en los huesos, etc.
Las centrales atómicas producen residuos nucleares de alta, media y baja toxicidad. Los residuos de mayor toxicidad son las pastillas de óxido de uranio agotadas, que se cambian cada 24 meses. Una central atómica típica de 1000 MW produce un promedio anual de 20 toneladas de desechos de uranio de alta peligrosidad. Estos desechos deben ser almacenados con la máxima seguridad, ya que el periodo de degradación de este material es de miles de años. Es decir, los residuos del uranio dejan de ser peligrosos para los seres humanos, después de miles de años.
Por otra parte, también se producen residuos nucleares de mediana y baja toxicidad debido al contacto prolongado de otros materiales con las radiaciones del uranio. Estos también deben almacenarse con altas medidas de seguridad, por periodos de tiempo mayores a los 100 años.
Muchos expertos coinciden en que estos residuos deben resguardarse a gran profundidad en la tierra. Para esto, deben seleccionarse las capas geológicas más estables, sin que los residuos tengan contacto con aguas subterráneas.
Los residuos atómicos representan un reto mayor que los desechos de productos químicos, a medida que crece la construcción de nuevas instalaciones industriales de energía atómica. Por otra parte, la vida útil de una central atómica es de 100 años. Una vez cumplido este tiempo, toda las instalaciones pasan a ser residuos nucleares de alta toxicidad.
¿Cuáles han sido los mayores accidentes en instalaciones industriales nucleares?
El proceso para el aprovechamiento de la energía nuclear necesita de mucha seguridad, ya que hay el riesgo de explosión por sobrecalentamiento del agua o descontrol en la fisión del uranio. Una explosión en una central nuclear, a parte del riesgo inmediato de la misma, significa la dispersión de contaminantes nucleares en una gran área geográfica. Una explosión provocaría la emisión de gases de vapor de agua y otros residuos radiactivos, que contaminarían el aire, las aguas y la tierra circundante.
Lo mencionado anteriormente ocurrió en la planta nuclear Vladimir Ilich Lenin, en Chernóbil, Ucrania, el 26 de abril de 1986. Este ha sido el peor desastre nuclear de la historia. Más de 50 toneladas de uranio enriquecido se esparcieron por la atmósfera con la explosión. En consecuencia, un área de más de treinta kilómetros a la redonda ha quedado inhabitable durante miles de años. Además, miles de personas de pueblos aledaños quedaron contaminadas, enfermándose de muchos tipos de cáncer y malformaciones genéticas.
Hogar Sostenible y la preservación del medio ambiente de residuos nucleares
En Hogar Sostenible queremos despertar la conciencia de las personas ante los riesgos de la energía nuclear, con relación a la preservación del medioambiente y la salud. Por otra parte, también alertamos por la alta emisión de gases contaminantes, debido al consumo de combustibles fósiles. Además, hacemos un llamado de atención ante el incremento de los desechos de productos químicos, producidos en infinidad de procesos industriales.
Es muy importante crear una conciencia ambiental en las personas, para poder disminuir la contaminación ambiental. En Hogar Sostenible promovemos el cambio en los hábitos de consumo, para bajar la demanda de energía. Esto permitirá disminuir la generación de desechos contaminantes.
