La energía nuclear se genera mediante un proceso llamado fisión nuclear, donde el núcleo de un átomo se divide en dos núcleos más pequeños. Este proceso libera una cantidad importante de energía en forma de calor, que puede utilizarse para generar electricidad.
A continuación, te explicamos paso a paso cómo funciona la energía nuclear:
1. Combustible: Las centrales nucleares suelen utilizar uranio-235 o plutonio-239 como combustible. Estos isótopos son inestables y pueden sufrir fisión nuclear.
2. Fisión: Dentro del núcleo del reactor nuclear, el combustible es bombardeado con neutrones. Cuando un neutrón choca con un núcleo de uranio-235 o plutonio-239, se vuelve inestable y se divide en dos núcleos más pequeños, liberando una gran cantidad de energía en el proceso. Esto se llama fisión nuclear.
3. Reacción en cadena: cuando un núcleo sufre fisión, libera neutrones adicionales. Si estos neutrones chocan con otros núcleos de combustible, pueden provocar que también se fisionen. Esto crea una reacción en cadena autosostenida, produciendo una liberación continua de energía.
4. Generación de calor: La energía liberada durante la fisión nuclear se presenta principalmente en forma de energía cinética de los fragmentos de fisión y energía cinética de los neutrones. Esta energía se convierte en calor.
5. Refrigerante: Para evitar el sobrecalentamiento de las barras de combustible, se hace circular un refrigerante, como agua o un metal líquido, a través del núcleo del reactor. El calor generado por la fisión nuclear se transfiere al refrigerante.
6. Generación de vapor: el refrigerante caliente transfiere su calor a un circuito de agua separado, generando vapor. Este vapor se utiliza para impulsar una turbina.
7. Turbina y generador: El vapor del núcleo del reactor fluye a través de una turbina, provocando que ésta gire. La turbina giratoria está conectada a un generador que convierte la energía mecánica en energía eléctrica.
8. Producción de electricidad: el generador produce electricidad, que puede inyectarse a la red eléctrica para su distribución a hogares, empresas e industrias.
Una ventaja notable de la energía nuclear es su alta densidad energética, lo que significa que una pequeña cantidad de combustible nuclear puede producir una gran cantidad de electricidad. Sin embargo, es importante señalar que la energía nuclear también conlleva consideraciones de seguridad, desafíos en la gestión de residuos y el riesgo de proliferación nuclear.