Profesor: Felipe Bravo Huerta Reactores Nucleares Profesor: Felipe Bravo Huerta

Central Nuclear Es una instalación que permite controlar las reacciones de fisión nuclear en cadena. Se compone del núcleo del reactor dónde ocurren las reacciones de fisión, eso gracias al combustible nuclear que es en su mayoría Uranio-235.

Reactor Nuclear Para generar energía eléctrica mediante la fisión nuclear, se es necesario controlar la reacción en cadena, de tal forma que se debe implementar un sistema para que impida que el número de fisiones sobrepase los límites permitidos, por lo que se necesita un reactor nuclear.

Reactor Nuclear El reactor es un recipiente cuyo interior está el combustible nuclear. Este combustible se introduce en unas pastillas encapsuladas en una serie de placas metálicas, rodeadas de un material modelador. Para su control, hay unas barras deslizantes que tienen un material capaz de absorber neutrones desprendidos de la fisión.

Reactor Nuclear La energía liberada por la fisión del combustible se manifiesta en forma de calor, que se extrae mediante un refrigerante que suele ser agua y que, a causa del calor recibido, se convierte en vapor a alta presión. El vapor así producido es utilizado para mover turbinas que están acopladas a los generadores eléctricos, posteriormente es enfriado y forzado a circular nuevamente dentro del reactor mediante bombas.

Reactor Nuclear

Generación de Energía Eléctrica La generación de electricidad mediante reactores de fisión nuclear presenta grandes ventajas pero también serios inconvenientes. Entre las ventajas, las más importantes son que no producen contaminación directa de la atmósfera dado que no hay emisión de gases de combustión y que no dependen del suministro de combustibles fósiles que eventualmente han de agotarse.

Residuos Radiactivos Contienen elementos químicos radiactivos que son un subproducto de la fisión nuclear. Residuos nucleares de alta actividad, compuestos por los elementos del combustible ganado. Residuos nucleares de media actividad, son radionucleidos producidos en el proceso de fisión nuclear. Residuos nucleares de baja actividad, básicamente se trata de las herramientas, ropas y material diverso utilizado para el mantenimiento de una central de energía nuclear.

Residuos Radiactivos Los residuos nucleares de baja actividad radiactiva (ropas, herramientas, etc) se prensan y se mezclan con hormigón formando un bloque sólido. Estos se introducen en bidones de acero. Los residuos nucleares de media actividad se generan por radionucleidos liberados en el proceso de fisión en cantidades pequeñas, muy inferiores a las consideradas peligrosas para la seguridad y la protección de las personas.

Residuos Radiactivos En residuos nucleares de alta actividad una vez se ha gastado el combustible en una central de energía nuclear, se extrae del reactor para almacenarse temporalmente en una piscina de agua construida de hormigón y paredes de acero inoxidable dentro de la central para crear una barrera a las radiaciones y evitar escapes.

Generación de Energía Eléctrica La planta nuclear Kariwa en Japón, es la más grande del mundo, con una salida de 8.212 MW. Es capaz de proveer de electricidad a 16 millones de hogares, sobre un total de 47 millones de hogares existentes en Japón. Además de ser la cuarta en generación a nivel global. La central nuclear Bruce, situada en Bruce County, en la provincia de Ontario, Canadá, es la segunda planta de energía nuclear más grande del mundo con una capacidad neta de 6.234 MW.

Generación de Energía Eléctrica

COMBUSTIBLE CARBÓN PETRÓLEO NUCLEAR Consumo medio por Kw/hora 380 gr. 230 gr. 4,12 mg. Uranio Consumo Anual 2,5 millones de toneladas 1,52 millones de toneladas 27,2 toneladas Transporte anual 66 barcos de 35.000 toneladas o 23.000 vagones de 100 toneladas 5 petroleros de 300.000 toneladas + oleoductos 3 ó 4 camiones CO2, millones de toneladas 7,8 4,7 cero SO2, toneladas 39.800 91.000 NO2, toneladas 9.450 6.400 Cenizas de filtros, toneladas 6.000 1.650 Escorias, toneladas 69.000 despreciables Cenizas volantes, toneladas 377.000 Radiación: gases, Curios/año 0,02-6 0,001 1,85 Radiación: líquido, Curios/año 0,1 Radiación: sólidos despreciable 13,5 m3,(alta) 493 m3, (media y baja) Una central nuclear no puede verter a la atmósfera más de 3 curios/año, según la normativa vigente (1 CURIO = 37.000 millones de desintegraciones por segundo = radiactividad de 1 gramo de Radio). FUENTE: nucleonor.org

Normas de Seguridad La seguridad nuclear se basa en el diseño y operación de las centrales nucleares para su segura producción de energía eléctrica. El riesgo de un accidente es muy pequeño. Tras recoger la experiencia de los dos accidentes más graves de la historia, los de Three Mile Island (TMI) y Chernóbil, la probabilidad de ocurrencia sigue siendo muy pequeña, y con los nuevos diseños y planes establecidos el daño potencial ocasionado también sigue decreciendo en magnitud.

Normas de Seguridad Se busca la imposibilidad de una reacción nuclear en cadena de forma incontrolada mediante sistemas que permiten la regulación, control y detención de los problemas de centrales nucleares. La seguridad nuclear tiene como meta que durante un problema en una central, no hayan escapes de productos radiactivos que no generen daños a las personas ni al medioambiente. Para ello el diseño de la central procura la detención inmediata de la reacción nuclear, el mantenimiento de la refrigeración del combustible nuclear y el control y confinamiento de los materiales y de las sustancias radiactivas.

Normas de Seguridad Existe un conjunto de sistemas para garantizar la protección del reactor, en ese caso el reactor se detiene para evitar el confinamiento de los productos radiactivos que eviten los accidentes. Los sistemas de seguridad en las piscinas asegura la refrigeración del núcleo si es que hay una rotura en el circuito de refrigeración (en caso de sismos), evitando que se alcance la temperatura de fusión del combustible y las destinadas al control de la reacción nuclear. Debe ser capaz de soportar la temperatura y presión derivadas del citado accidente y contener, en su caso, el material radiactivo.

¿Puede hacer explosión una Central Nuclear?

Normas de Seguridad No. Para que tenga lugar una explosión nuclear usando uranio es necesario que la concentración del isótopo U-235 sea superior al 90%. En el combustible de las centrales nucleares la concentración en dicho isótopo es inferior al 5%, por tanto es imposible que pueda producirse una explosión nuclear en ellas. Pueden, sin embargo, darse accidentes químicos, eléctricos o mecánicos, pues se trata de una instalación industrial. En Chernobyl , hubo una explosión de origen químico que dispersó el combustible nuclear al exterior, pero no fue una explosión de origen nuclear.

Accidente de Chernobyl El accidente nuclear de Chernobyl (1986) es, con diferencia, el accidente nuclear más grave de la historia de la energía nuclear. Fue clasificado como nivel 7 (accidente nuclear grave) de la escala INES, el valor más alto. Aunque es el mismo nivel en el que se clasificó el accidente nuclear de Fukushima, las consecuencias del accidente de Chernobyl fueron todavía mucho peores.

Accidente de Fukushima El día 11 de marzo de 2011 se produjo en Fukushima uno de los accidentes nucleares más graves de la historia después del accidente nuclear de Chernobyl. Un terremoto de 8,9 grados cerca de la costa noroeste de Japón y un posterior tsunami afectó gravemente la central nuclear de Fukushima Dahiichi, en la costa noreste de Japón.

Energía Nuclear en Chile La Comisión Chilena de Energía Nuclear, cuya sigla es CCHEN es el organismo gubernamental del Estado de Chile dependiente del Ministerio de Energía que se encarga de regular, autorizar y fiscalizar toda actividad nuclear y radioactiva que se desarrolle en el país.

Centro de Estudios Nucleares de La Reina Centro de Estudios Nucleares La Reina, que tiene el Reactor Experimental Chileno 1 (RECH-1) en funcionamiento desde 1974 para la producción de radioisotopos de uso industrial y médico. El núcleo de este Centro es el Reactor Experimental Chileno número 1, RECH-1, y las siguientes unidades orgánica de la CCHEN: Seguridad Nuclear y Radiológica Protección Radiológica y Ambiental. Aplicaciones Nucleares. Producción y Servicios Plasmas Termonucleares Ingeniería y Sistemas

Centros de Estudios Nucleares Lo Aguirre Centro de Estudios Nucleares Lo Aguirre, que tiene el Reactor Experimental Chileno 2 (RECH-2) que funciono entre 1977 a 2010. En este último año se retiró el combustible nuclear del núcleo y enviado a EE.UU. Fue creado como resultado de la cooperación del Centro de Estudios Nucleares del Ejército (CENE) y la Junta de Energía Nuclear de España en 1972 hasta la creación de la CCHEN en 1976. En el CEN Lo Aguirre desarrollan sus actividades las siguientes unidades orgánicas de la CCHEN: Departamento de Materiales Nucleares Departamento de Producción y Servicios (Planta de Irradiación Multipropósito) Departamento de Seguridad Nuclear y Radiológica (Planta de Gestión de Desechos Nucleares.