El reactor nuclear
El reactor nuclear .
El primer descubrimiento que hizo posible tanto la emisión controlada de la energía nuclear como la fabricación de la bomba atómica fue anunciado en 1939 por el químico alemán Otto Hahn y la física austríaca Lise Meitner, quienes estudiaron lo que sucedía cuando el elemento uranio era bombardeado con neutrones en un acelerador de partículas atómicas.
Sin embargo, la era nuclear nació en 1942 en una pista de “squash” de la Universidad de Chicago: Enrico Fermi, físico italiano exiliado por el régimen fascista, apiló bloques de grafito-una variedad de carbón-, intercalando uranio y óxido de uranio. El uranio 235 comenzó a producir neutrones espontáneamente. En toda la superficie de la pila se habían perforado orificios para alojar barras de cadmio, metal absorbente de neutrones. Cuando se completó la pila, Fermi extrajo las barras de cadmio una a una, reduciendo gradualmente el número de neutrones absorbidos y, por tanto, haciendo cada vez más fácil la fisión.
A las 3: 45 horas, de la tarde del 2 de diciembre llegó el gran momento , cuando Fermi logró mantener la reacción en cadena, interrumpiendo la liberación de energía antes de que escapara de su control reponiendo las barras de cadmio. Este éxito hizo posible, por una parte, la fabricación de la bomba atómica, y por otra, la producción de energía que podría usarse para convertir agua en vapor y generar electricidad.
Culpa Constructiva .
Muchos de los físicos que trabajaron en la construcción de la primera bomba atómica vivieron obsesionados por un sentimiento de culpabilidad a causa del poder destructivo de la energía que habían contribuido a liberar. Por ello tras la Segunda Guerra Mundial orientaron sus esfuerzos al desarrollo de la energía nuclear con fines pacíficos.
El PRIMER REACTOR –como pasaron a denominarse las pilas de Fermi- que produjo electricidad se construyó en la Unión Soviética y comenzó a funcionar en junio de 1954, empleando grafito como moderador. Se hallaba en Obninsk, a 88 km de Moscú, y poseía una modesta potencia de 5 megavatios, suficiente para satisfacer las necesidades de energía de 6.000 habitantes. El calor producido por el núcleo del reactor se extraía haciendo pasar agua de refrigeración a elevada presión por unos conductos anexos.
En agosto de 1956 se inauguró la primera central inglesa a gran escala, construida en Calder Hall. Este reactor estaba moderado por grafito y refrigerado por Gas a presión en lugar de agua, debido al temor, todavía no superado, de que un reactor refrigerado por agua puede ser peligroso.
Sin embargo, pese al éxito del reactor refrigerado por gas, el mercado mundial ha sido dominado por un reactor diferente, diseñado en Estados Unidos, que utiliza elementos combustibles de uranio enriquecido sumergidos en agua a elevada presión. El agua actúa simultáneamente como moderador y refrigerante.
El sistema se conoce como Reactor de Agua a Presión, y el primero de su tipo destinado a la generación de energía eléctrica se construyó en Shippingport, Pensilvania en 1957. Desde entonces se ha convertido en el más eficaz y vendido en muchos países. La desventaja de los reactores por agua subsiste, ya que necesitan un complicado dispositivo de seguridad para proporcionar refrigeración de emergencia en el caso que fallasen los circuitos normales de refrigeración, y estos sistemas de refrigeración urgente del núcleo han sido motivo de largas discusiones.
Avanzando aún más , los científicos lograron fabricar un reactor reproductor que utiliza neutrones “rápidos”- no frenado por ningún moderador- ya que éstos , al causar la fisión, producen más neutrones nuevos que con neutrones frenados.
El primer reactor reproductor rápido que generó energía eléctrica fue el reactor rápido de Dounreay, en Escocia, que entró en funcionamiento en 1959, y al que ha sucedido el reactor rápido prototipo, con una potencia de 250 megavatios. Lo mismo sucede con el prototipo francés Phoenix, situado en Marcoule, junto al Ródano, cuya producción hace frente al consumo energético de una ciudad de 300.000 habitantes.
Estos reactores poseen una ventaja capital sobre sus antecesores. Su capacidad de convertir U-238-que de otra manera se desperdiciaría-en Pu-239 fisible a gran velocidad, lo que supone que , de las reservas mundiales de uranio, podrá extraerse de 50 a 60 veces más de energía .
Riesgos Polémicos .
Hoy , más de 40 años después del descubrimiento de la energía nuclear, las centrales nucleares cubren menos del 10 por ciento de las necesidades energéticas de las principales naciones industrializadas, debido a la feroz oposición de una nueva generación de idealistas.
Diversos accidentes ocurridos en centrales nucleares han desencadenado protestas que demoraron meses en acallarse. La energía nuclear de ser una esperanza ha pasado a convertirse en una amenaza para la humanidad entera.
Los detractores de la energía nuclear dicen que es cara, insegura, fuerte potencial de contaminación y favorecedora de la diseminación del armamento nuclear. La respuesta del Gobierno de Estados Unidos a este último dilema fue de abstenerse de reprocesar, declarando el producto de la misma-el plutonio-demasiado peligroso para ser objeto de comercio. Pero sin reprocesamiento no puede existir el reactor reproductor rápido, y sin éste, la energía nuclear tiene sus días contados, ya que es improbable que exista suficiente uranio en el mundo para continuar consumiéndolo al ritmo actual.
Los gobiernos europeos no han seguido la norma norteamericana, por creer que supone un precio muy alto y que, en cualquier caso, no podrá evitar la proliferación nuclear . El problema continúa, pues, sin resolverse. Las nuevas generaciones tienen la palabra.
Fuente: Diario La Tercera: Suplemento ICARITO, nº 203, colección Historia del Siglo XX, inventos 1900-1988, Santiago de Chile, 1988.
El primer descubrimiento que hizo posible tanto la emisión controlada de la energía nuclear como la fabricación de la bomba atómica fue anunciado en 1939 por el químico alemán Otto Hahn y la física austríaca Lise Meitner, quienes estudiaron lo que sucedía cuando el elemento uranio era bombardeado con neutrones en un acelerador de partículas atómicas.
Sin embargo, la era nuclear nació en 1942 en una pista de “squash” de la Universidad de Chicago: Enrico Fermi, físico italiano exiliado por el régimen fascista, apiló bloques de grafito-una variedad de carbón-, intercalando uranio y óxido de uranio. El uranio 235 comenzó a producir neutrones espontáneamente. En toda la superficie de la pila se habían perforado orificios para alojar barras de cadmio, metal absorbente de neutrones. Cuando se completó la pila, Fermi extrajo las barras de cadmio una a una, reduciendo gradualmente el número de neutrones absorbidos y, por tanto, haciendo cada vez más fácil la fisión.
A las 3: 45 horas, de la tarde del 2 de diciembre llegó el gran momento , cuando Fermi logró mantener la reacción en cadena, interrumpiendo la liberación de energía antes de que escapara de su control reponiendo las barras de cadmio. Este éxito hizo posible, por una parte, la fabricación de la bomba atómica, y por otra, la producción de energía que podría usarse para convertir agua en vapor y generar electricidad.
Culpa Constructiva .
Muchos de los físicos que trabajaron en la construcción de la primera bomba atómica vivieron obsesionados por un sentimiento de culpabilidad a causa del poder destructivo de la energía que habían contribuido a liberar. Por ello tras la Segunda Guerra Mundial orientaron sus esfuerzos al desarrollo de la energía nuclear con fines pacíficos.
El PRIMER REACTOR –como pasaron a denominarse las pilas de Fermi- que produjo electricidad se construyó en la Unión Soviética y comenzó a funcionar en junio de 1954, empleando grafito como moderador. Se hallaba en Obninsk, a 88 km de Moscú, y poseía una modesta potencia de 5 megavatios, suficiente para satisfacer las necesidades de energía de 6.000 habitantes. El calor producido por el núcleo del reactor se extraía haciendo pasar agua de refrigeración a elevada presión por unos conductos anexos.
En agosto de 1956 se inauguró la primera central inglesa a gran escala, construida en Calder Hall. Este reactor estaba moderado por grafito y refrigerado por Gas a presión en lugar de agua, debido al temor, todavía no superado, de que un reactor refrigerado por agua puede ser peligroso.
Sin embargo, pese al éxito del reactor refrigerado por gas, el mercado mundial ha sido dominado por un reactor diferente, diseñado en Estados Unidos, que utiliza elementos combustibles de uranio enriquecido sumergidos en agua a elevada presión. El agua actúa simultáneamente como moderador y refrigerante.
El sistema se conoce como Reactor de Agua a Presión, y el primero de su tipo destinado a la generación de energía eléctrica se construyó en Shippingport, Pensilvania en 1957. Desde entonces se ha convertido en el más eficaz y vendido en muchos países. La desventaja de los reactores por agua subsiste, ya que necesitan un complicado dispositivo de seguridad para proporcionar refrigeración de emergencia en el caso que fallasen los circuitos normales de refrigeración, y estos sistemas de refrigeración urgente del núcleo han sido motivo de largas discusiones.
Avanzando aún más , los científicos lograron fabricar un reactor reproductor que utiliza neutrones “rápidos”- no frenado por ningún moderador- ya que éstos , al causar la fisión, producen más neutrones nuevos que con neutrones frenados.
El primer reactor reproductor rápido que generó energía eléctrica fue el reactor rápido de Dounreay, en Escocia, que entró en funcionamiento en 1959, y al que ha sucedido el reactor rápido prototipo, con una potencia de 250 megavatios. Lo mismo sucede con el prototipo francés Phoenix, situado en Marcoule, junto al Ródano, cuya producción hace frente al consumo energético de una ciudad de 300.000 habitantes.
Estos reactores poseen una ventaja capital sobre sus antecesores. Su capacidad de convertir U-238-que de otra manera se desperdiciaría-en Pu-239 fisible a gran velocidad, lo que supone que , de las reservas mundiales de uranio, podrá extraerse de 50 a 60 veces más de energía .
Riesgos Polémicos .
Hoy , más de 40 años después del descubrimiento de la energía nuclear, las centrales nucleares cubren menos del 10 por ciento de las necesidades energéticas de las principales naciones industrializadas, debido a la feroz oposición de una nueva generación de idealistas.
Diversos accidentes ocurridos en centrales nucleares han desencadenado protestas que demoraron meses en acallarse. La energía nuclear de ser una esperanza ha pasado a convertirse en una amenaza para la humanidad entera.
Los detractores de la energía nuclear dicen que es cara, insegura, fuerte potencial de contaminación y favorecedora de la diseminación del armamento nuclear. La respuesta del Gobierno de Estados Unidos a este último dilema fue de abstenerse de reprocesar, declarando el producto de la misma-el plutonio-demasiado peligroso para ser objeto de comercio. Pero sin reprocesamiento no puede existir el reactor reproductor rápido, y sin éste, la energía nuclear tiene sus días contados, ya que es improbable que exista suficiente uranio en el mundo para continuar consumiéndolo al ritmo actual.
Los gobiernos europeos no han seguido la norma norteamericana, por creer que supone un precio muy alto y que, en cualquier caso, no podrá evitar la proliferación nuclear . El problema continúa, pues, sin resolverse. Las nuevas generaciones tienen la palabra.
Fuente: Diario La Tercera: Suplemento ICARITO, nº 203, colección Historia del Siglo XX, inventos 1900-1988, Santiago de Chile, 1988.
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