Central de carbón
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Esta página trata sobre los principales tipos convencionales de reactores nucleares. Para conocer los tipos más avanzados, consulte las páginas sobre Reactores nucleares avanzados, Pequeños reactores nucleares, Reactores de neutrones rápidos y Reactores nucleares de IV generación.
Un reactor nuclear produce y controla la liberación de energía a partir de la división de los átomos de determinados elementos. En un reactor nuclear de potencia, la energía liberada se utiliza como calor para producir vapor y generar electricidad. (En un reactor de investigación, el objetivo principal es utilizar los neutrones reales producidos en el núcleo. En la mayoría de los reactores navales, el vapor acciona directamente una turbina para la propulsión).
Los principios de utilización de la energía nuclear para producir electricidad son los mismos para la mayoría de los tipos de reactores. La energía liberada por la fisión continua de los átomos del combustible se aprovecha en forma de calor en un gas o en agua, y se utiliza para producir vapor. El vapor se utiliza para mover las turbinas que producen electricidad (como en la mayoría de las centrales de combustibles fósiles).
Los primeros reactores nucleares del mundo “funcionaron” de forma natural en un yacimiento de uranio hace unos dos mil millones de años. Se encontraban en yacimientos ricos en uranio y eran moderados por la percolación del agua de lluvia. Los 17 conocidos en Oklo (África occidental), de menos de 100 kW térmicos cada uno, consumían en conjunto unas seis toneladas de uranio. Se supone que no eran únicas en el mundo.
¿Dónde está la mayor central nuclear del mundo?
La central nuclear japonesa de Kashiwazaki-Kariwa se lleva el título de mayor central nuclear del mundo, con una capacidad neta de 7.965 MW. A unos 220 km de la capital, la central de Kashiwazaki-Kariwa, en la prefectura de Niigata, cuenta con más de siete reactores de agua en ebullición (BWR).
¿Qué es una central nuclear y cómo funciona?
Las centrales nucleares calientan agua para producir vapor. El vapor se utiliza para hacer girar grandes turbinas que generan electricidad. Las centrales nucleares utilizan el calor producido durante la fisión nuclear para calentar agua. En la fisión nuclear, los átomos se separan para formar átomos más pequeños, liberando energía.
¿Qué país es el nº 1 en energía nuclear?
Estados Unidos es el mayor productor de energía nuclear, mientras que Francia tiene la mayor cuota de electricidad generada por energía nuclear, en torno al 70%. China tiene el programa de energía nuclear de más rápido crecimiento, con 16 nuevos reactores en construcción, seguida de la India, que tiene 8 en construcción.
Mantenimiento central nuclear
La producción de calor nuclear se obtiene a partir de la fisión de combustibles nucleares en reactores nucleares. Este calor se utiliza posteriormente para la producción de electricidad. El calor restante (aproximadamente 2/3 del total) se pierde principalmente, salvo una parte muy pequeña que se utiliza para la agricultura y la calefacción urbana. La producción total de calor nuclear en la UE en 2021 fue de 186 663 miles de toneladas equivalentes de petróleo (tep), lo que supone un descenso del 10,4 % respecto a 2012 y un aumento del 6,6 % respecto a 2020.
El principal uso del calor nuclear es la producción de electricidad. La generación bruta de electricidad a partir de centrales nucleares en la UE en 2021 ascendió a 731 701 GWh, lo que representa un aumento del 7,0 % en comparación con 2020. En el periodo comprendido entre 1990 y 2021 pueden distinguirse dos tendencias diferentes. Entre 1990 y 2004, la cantidad total de electricidad producida en instalaciones nucleares de la UE aumentó un 26,9 %, alcanzando un máximo de 928 438 GWh en 2004, debido al aumento del número de reactores en funcionamiento. Entre 2004 y 2006, la producción total de energía nuclear en la UE se estabilizó, antes de disminuir un 20,0 % entre 2006 y 2021, debido sobre todo a una fuerte caída de alrededor del 58,7 % de la producción nuclear en Alemania (véase el cuadro 2).
Central nuclear de Obninsk
El programa de energía nuclear de Indonesia incluye planes para construir reactores nucleares en el país con fines pacíficos. Indonesia prohibió el desarrollo de armas nucleares o cualquier uso ofensivo debido a la firma del Tratado de No Proliferación de Armas Nucleares el 2 de marzo de 1970 y lo ratificó como Ley nº 8/1978 el 18 de diciembre de 1978.
La legislación actual que regula la utilización, investigación y desarrollo de la energía nuclear en Indonesia es la Ley nº 10/1997. Con esta ley se fundó en 1998 la agencia nacional reguladora y supervisora de la energía nuclear, Badan Pengawas Tenaga Nuklir (BAPETEN, Agencia Reguladora de la Energía Nuclear)[1], mientras que la Agencia Nacional de Energía Nuclear de Indonesia (en indonesio: Badan Tenaga Nuklir Nasional, BATAN) era la agencia estatal de investigación y desarrollo nuclear creada en 1958 y revitalizada mediante la ley. Antes de la reforma científica y tecnológica de 2021, BATAN asumió el papel de agencia estatal de investigación y desarrollo nuclear. Desde 2021, la Agencia Nacional de Investigación e Innovación (en indonesio: Badan Riset dan Inovasi Nasional, BRIN) es la agencia estatal de investigación y desarrollo nuclear después de que BATAN cediera sus poderes y derechos a BRIN y la liquidación de BATAN. BRIN ejerce su papel en la ejecución de las actividades estatales de investigación y desarrollo nuclear a través de su Organización de Investigación para la Energía Nuclear (en indonesio: Organisasi Riset Tenaga Nuklir, ORTN).
Tecnología nuclear
En la fisión nuclear, los átomos se separan para formar átomos más pequeños, liberando energía. La fisión tiene lugar en el reactor de una central nuclear. En el centro del reactor se encuentra el núcleo, que contiene combustible de uranio.
El combustible de uranio se forma en pastillas cerámicas. Cada pastilla de cerámica produce aproximadamente la misma cantidad de energía que 150 galones de petróleo. Estas pastillas ricas en energía se apilan de extremo a extremo en barras de combustible metálicas de 12 pies. Un haz de barras de combustible, algunas con cientos de barras, se denomina elemento combustible. El núcleo de un reactor contiene muchos elementos combustibles.
El calor producido durante la fisión nuclear en el núcleo del reactor se utiliza para hervir el agua y convertirla en vapor, que hace girar las palas de una turbina de vapor. Al girar, los álabes de la turbina accionan generadores que producen electricidad. Las centrales nucleares vuelven a enfriar el vapor en agua en una estructura independiente de la central denominada torre de refrigeración, o utilizan agua de estanques, ríos u océanos. El agua enfriada se reutiliza para producir vapor.
Los reactores nucleares de Estados Unidos pueden tener grandes cúpulas de hormigón que los cubren, necesarias para contener las emisiones accidentales de radiación. No todas las centrales nucleares tienen torres de refrigeración. Algunas centrales nucleares utilizan agua de lagos, ríos u océanos para su refrigeración.