Energía nuclear
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Las centrales nucleares son un tipo de central eléctrica que utiliza el proceso de fisión nuclear para generar electricidad. Para ello utilizan reactores nucleares combinados con el ciclo Rankine, en el que el calor generado por el reactor convierte el agua en vapor, que hace girar una turbina y un generador. La energía nuclear proporciona al mundo alrededor del 11% de su electricidad total, siendo los mayores productores Estados Unidos y Francia[1].
Aparte de la fuente de calor, las centrales nucleares son muy similares a las de carbón. Sin embargo, requieren medidas de seguridad diferentes, ya que el uso de combustible nuclear tiene propiedades muy distintas a las del carbón u otros combustibles fósiles. Obtienen su energía térmica de la división de los núcleos de los átomos en el núcleo de su reactor, siendo el uranio la elección dominante de combustible en el mundo actual. El torio también tiene un uso potencial en la producción de energía nuclear, aunque actualmente no se utiliza. A continuación se muestra el funcionamiento básico de una central de agua en ebullición, que muestra los numerosos componentes de una central, junto con la generación de electricidad.
¿Cuáles son los 2 tipos de reactores nucleares?
Las centrales nucleares de Estados Unidos disponen de un reactor de agua en ebullición o de un reactor de agua a presión.
¿Cuántos tipos de reactores nucleares existen?
Existen dos tipos básicos: el reactor de agua a presión (PWR) y el reactor de agua en ebullición (BWR).
¿Cuáles son las 4 partes de un reactor nuclear?
La respuesta breve a la pregunta “¿cuáles son los componentes de un reactor nuclear?” es que todos los reactores nucleares tienen varios componentes en común, como el combustible, las barras de control, el moderador y el refrigerante.
Historia de la energía nuclear
La energía nuclear representa casi el 50% de la electricidad de las Carolinas, con cero emisiones de carbono. Mediante el proceso de fisión, nuestros trabajadores altamente cualificados generan la energía limpia necesaria para alimentar su vida diaria.
A excepción de las centrales solares, eólicas e hidroeléctricas, la mayoría de las centrales eléctricas son plantas generadoras de vapor que utilizan diferentes sistemas para crear vapor. Una central nuclear utiliza combustible de uranio para producir la fisión nuclear que calienta el agua y la convierte en vapor para mover las turbinas que, en última instancia, producen electricidad.
En las centrales nucleares de todo el mundo se utilizan distintos tipos de reactores para generar energía nuclear. Dos de los reactores más comunes son los reactores de agua a presión (PWR) y los reactores de agua en ebullición (BWR), ambos de agua ligera (LWR). Los reactores de agua ligera utilizan agua ordinaria para enfriar y calentar el combustible nuclear. Los LWR han sido históricamente el tipo de reactor más económico y común.
La fisión nuclear produce calor en el interior del reactor. Ese calor se transfiere al agua que circula alrededor del combustible de uranio en el primero de tres sistemas de agua separados en los que el agua se calienta a temperaturas extremadamente altas, pero no hierve porque el agua está bajo presión. El agua del sistema primario pasa sobre el núcleo del reactor para actuar como moderador y refrigerante, pero no fluye hacia la turbina. Está contenida en un circuito de tuberías presurizadas. El agua caliente y presurizada pasa por una serie de tubos dentro del generador de vapor.
Reactor de agua a presión
En un reactor de agua a presión, el núcleo del reactor calienta el agua y la mantiene bajo presión para evitar que se convierta en vapor. Esta agua radiactiva caliente fluye a través de los tubos de un generador de vapor.
Un generador de vapor es un cilindro gigante lleno de agua no radiactiva (o agua limpia). Dentro del cilindro gigante lleno de agua hay miles de tubos llenos de agua radiactiva caliente procedente del núcleo del reactor que, finalmente, llevan el agua limpia a ebullición y la convierten en vapor.
El agua radiactiva vuelve al núcleo del reactor para ser recalentada y, una vez recalentada, regresa al generador de vapor. El agua limpia puede proceder de diversas fuentes, como océanos, lagos o ríos.
El Departamento de Energía de Estados Unidos está apoyando el diseño, la certificación y la comercialización de pequeños reactores modulares (SMR). Los SMR son aproximadamente un tercio del tamaño de los reactores que están en funcionamiento y en construcción en Estados Unidos. Los SMR tienen diseños sencillos y compactos que pueden montarse en una fábrica y transportarse en tren o camión hasta el emplazamiento de la central. El tamaño y la sencillez de los SMR podrían reducir el tiempo necesario para construir una nueva central nuclear.
Lista de reactores nucleares
Un reactor nuclear es un dispositivo utilizado para iniciar y controlar una reacción nuclear de fisión en cadena o reacciones nucleares de fusión. Los reactores nucleares se utilizan en centrales nucleares para la generación de electricidad y en la propulsión nuclear marina. El calor procedente de la fisión nuclear pasa a un fluido de trabajo (agua o gas), que a su vez funciona a través de turbinas de vapor. Éstas accionan las hélices de un barco o hacen girar los ejes de los generadores eléctricos. En principio, el vapor generado por la energía nuclear puede utilizarse para calentar procesos industriales o para calefacción urbana. Algunos reactores se utilizan para producir isótopos para uso médico e industrial, o para la producción de plutonio apto para armamento. En 2022[actualización], el Organismo Internacional de Energía Atómica informa de que hay 422 reactores nucleares de potencia y 223 reactores nucleares de investigación en funcionamiento en todo el mundo[1][2][3].
En la primera era de los reactores nucleares (década de 1940), un reactor se conocía como pila nuclear o pila atómica (llamada así porque los bloques moderadores de grafito del primer reactor se colocaron en una pila alta)[4].