sábado, 15 de febrero de 2014

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La energía nuclear, por Mª Jesús Jiménez Varo

 ¿Alguna vez te has preguntado qué harías si pudieras elegir tener cerca de tu casa una central nuclear? ¿Qué ventajas y qué inconvenientes tiene este tipo de centrales energéticas? ¿Sabes realmente lo que es la energía nuclear?
Tal vez debamos empezar explicando lo que se entiende por energía nuclear. Vayamos un poco más atrás y comencemos desde el principio. La materia, es decir, todo lo que tiene masa y ocupa un volumen determinado (incluido el aire que respiramos y aquello que no vemos pero que sabemos que existe, como los microorganismos) está formada por unas partículas llamadas átomos. Estos, en su interior, albergan tres tipos de subpartículas: los protones y los neutrones, que forman la parte central del átomo, denominada núcleo, y los electrones, mil veces más pequeños que los anteriores que giran alrededor de éste (para que nos hagamos una idea, el núcleo es como si fuera un balón de fútbol colocado en el centro de un campo de juego y el electrón la cabeza de un alfiler que gira alrededor del balón siguiendo una fila de asientos de la grada). Cada átomo de cada elemento químico o tipo de sustancia que existe (carbono, calcio, oxígeno o neón) se caracteriza por tener un número determinado de protones en su núcleo, de modo que si éste cambia, cambia también el tipo de átomo o sustancia de la que estamos hablando (por ejemplo, el carbono tiene seis protones y el nitrógeno siete; si el carbono tuviera siete protones ya no sería carbono sino nitrógeno). Pues bien, en un átomo se puede modificar tanto el número de electrones como el número de neutrones, dando lugar en el primer caso a iones, que pueden ser positivos o cationes (si el átomo pierde electrones) o negativos o aniones (si el átomo gana electrones), y en segundo lugar a isótopos, que son átomos de un mismo elemento y por tanto conservan el número de protones-  que tienen distinto número de neutrones (por ejemplo, el hidrógeno, el elemento más sencillo que existe, sólo tiene un protón en su núcleo y un electrón, no tiene neutrones; pero en la naturaleza existen en distintas proporciones dos isótopos del hidrógeno, uno con un neutrón, denominado deuterio y otro con dos neutrones, denominado tritio. Lo mismo le ocurre al carbono, que en mayor proporción existe como carbono-12 con seis protones, seis neutrones y seis electrones, pero hay otros isótopos suyos como el carbono -14, que tiene dos neutrones más en el núcleo).
Por otro lado, para modificar el número de protones en un átomo, ya sea para hacerlo más pesado  o para aligerarlo, se necesita una enorme cantidad de energía. La fusión es el proceso mediante el cual dos átomos ligeros, con pocos protones en su núcleo, se unen dando lugar a un átomo más pesado. Por ejemplo, eso es lo que ocurre a cada instante en el Sol, donde átomos de hidrógeno (que tienen un protón) se “funden” para formar helio (que tiene dos protones) y como residuo de esa reacción se obtiene una gran cantidad de energía que es la que en parte recibimos en forma de luz y calor.
La otra forma de obtener energía nuclear es mediante la fisión, donde un átomo pesado (con muchos protones en el núcleo) como el uranio es bombardeado con otra partícula, generalmente un neutrón de alta energía de modo que del choque se obtienen dos átomos cuyos núcleos son parecidos y que entre ellos contienen el número de protones iniciales del uranio, más neutrones y se libera mucha energía. Como en el recipiente donde se encuentra el combustible en una central nuclear, el uranio, hay muchos átomos de uranio, cada neutrón liberado del choque inicial impactará con un segundo átomo, que a su vez liberará más neutrones y más energía, lo que acaba siendo una reacción en cadena, multiplicándose así la cantidad de energía obtenida. Esta es la base del funcionamiento de una central nuclear. Posteriormente, esa energía se utilizará para calentar el agua de una caldera cuyo vapor moverá la turbina que generará electricidad.
El mix eléctrico español tiene la cualidad de ser bastante heterogéneo y repartido. El grupo dominante es el de las renovables dentro del régimen especial, con la eólica a la cabeza y cada vez con mayor cuota de penetración, pero también se tienen centrales de carbón, ciclos combinados a base de gas natural, centrales de cogeneración que producen calor útil para procesos industriales y electricidad que suele funcionar también con gas natural, y grandes centrales hidráulicas. Las centrales de fuel sólo funcionan ya en los sistemas extrapeninsulares. En resumen, si la fuente de energía no es renovable, o bien es fósil o bien es nuclear. La cuestión es: ¿es alguna de estas fuentes prescindible?
El problema de los átomos producidos en estas reacciones (por ejemplo el plutonio) es que son radiactivos, es decir, son átomos inestables que emiten radiación altamente energética y por tanto peligrosa tanto para el medioambiente como para el ser humano hasta que alcancen la estabilidad y dejen que emitir radiación (entre 88 a 24.000 años, según el isótopo generado). Este es uno de los grandes inconvenientes de este tipo de centrales, cómo almacenar y tratar estos residuos. Los residuos radiactivos pueden ser de baja, media o alta actividad, según el tiempo que tardan en dejar de serlo. Los primeros y segundos, procedentes tanto de centrales nucleares como de centros de investigación (universidades e industrias) y hospitales (se utilizan para el tratamiento de diferentes enfermedades y tipos de cáncer) se almacenan en el único cementerio nuclear que existe en España al respecto ubicado en el término municipal de Hornachuelos llamado El Cabril. Este centro y los residuos que allí se tratan son gestionados por Enresa, Empresa Nacional de Residuos Radiactivos. Los últimos, que corresponden al combustible gastado en las seis centrales nucleares españolas, son almacenados temporalmente bien en las piscinas que hay en sus instalaciones o utilizando hormigón, pero finalmente son transportados a Francia donde existen centros especializados en los que se almacenan, pero se debe pagar un alquiler por el tiempo que estén allí (unos 40.000 euros al día). Y es que los residuos nucleares que genere un país, deben ser gestionados por dicho país, de manera que el almacenamiento en Francia es siempre temporal y por eso se paga un alquiler por tenerlos allí, pero tarde o temprano deben volver a España. Por eso, el Consejo de Ministros designó el 30 de diciembre de 2011 el municipio conquense de Villar de Cañas como ubicación para el Almacén Temporal Centralizado (ATC) que albergará este tipo de residuos.
Si bien el problema para la salud –quemaduras, caída de pelo, diarrea o vómitos hasta distintos tipos de cáncer y tumores- y el medio ambiente que podría provocar un escape de radiación tanto por aire como por infiltraciones de agua (como los ocurridos en Chernobyl o más recientemente en Fukushima) o el tratamiento de los residuos generados en este tipo de centrales para obtener energía eléctrica son dos de los principales inconvenientes que presentan, hay que tener en cuenta que la energía nuclear también tiene su lado “bueno”, dado que se está utilizando en: aplicaciones industriales, con fines de análisis y control de procesos; aplicaciones médicas, en diagnóstico y terapia de enfermedades; aplicaciones agroalimentarias, en la producción de nuevas especies, tratamientos de conservación de los alimentos, lucha contra las plagas de insectos y preparación de vacunas; aplicaciones medioambientales, en la determinación de cantidades significativas de sustancias contaminantes en el entorno natural; y otras aplicaciones, como la datación, que emplea las propiedades de fijación del carbono-14 a los huesos, maderas o residuos orgánicos, determinando su edad cronológica, y los usos en Geofísica y Geoquímica, que aprovechan la existencia de materiales radiactivos naturales para la fijación de las fechas de los depósitos de rocas, carbón o petróleo.¬¬¬ Sin olvidar la importantísima inyección económica que experimenta tanto el municipio como la comarca que alberga una central nuclear.
Y ahora, ¿vivirías cerca de una central nuclear? ¿Y si de ello dependiera tu trabajo y el de tu familia? ¿Trabajarías manejando material radiactivo? ¿Crees que son necesarias las centrales nucleares en España? ¿Pueden las renovables dar cobertura total al sistema eléctrico español? ¿Son realmente seguras?

5 comentarios perrunos:

Anónimo dijo...


Aún recuerdo nuestra visita al cementerio del Cabril. Seguro que allí se me fundió la última neurona que me quedaba.

Por cierto, te interesa una visita a la Central Nuclear de Almaraz?

Saludos.

María Jesús Jiménez dijo...

Claro que si me interesaría, sería la puntilla perfecta para que los alumnos entendieran el funcionamiento de una central nuclear. Que tendríamos que hacer para poder visitar esa central? Por cierto, quien eres?

Gracias

Victor dijo...


Hola María Jesús. Soy Victor un compañero de la carrera.

Tengo un amigo que trabaja en la central y ya me ha dado alguna que otra tournée. El tío lo vive con toda su alma y te explica con pasión hasta el más mínimo tornillo de la última válvula. Y créeme son muchos. Da para todo un día. Aún recuerdo los correos que intercambiamos cuando el desastre de Fukushima, le iba a dar un verdadero soponcio.

Para una visita a Almaraz, habría que comentárselo con tiempo suficiente. Ahora están de recarga y habrá que esperar a que terminen y se normalice todo. Lo que dudo mucho ( el no se va a jugar el puesto de trabajo por eso) es que se pueda llevar a un grupo de escolares. Tal vez 2 o 3 adultos, no más. Tampoco puedo asegurar que entremos en el edifico de contención de la unidad 1 o la 2 de los PWR. Donde está el meollo. Pero lo que si es seguro es que podrás ver todos los niveles y cotas de la planta, sala de turbina y sala de control del reactor (eso mola mucho) y registro, generadores diesel, compuertas, transformadores...

En fin, aquí quedo a su entera disposición.

Un saludo.

Víctor.

María Jesús Jiménez dijo...

Ah pues mira, si vas a la quedada ucofisica del próximo 24 de mayo allí podremos hablar de ello. Te agradezco muchísimo tu ofrecimiento. La verdad es que cada uno hemos terminado trabajando en cosas y ciudades muy diferentes y aún así seguimos en contacto,... Es alucinante y gratificante. Yo por mi parte te puedo ofrecer un día entero con adolescentes de distintas edades agrupados en grupos de 25 a 30....

Seguimos en contacto!

Víctor dijo...

Hola.

Bueno, gracias también por el ofrecimiento, pero si un grupete de mozos bien avenidos ha de soportarme unos minutos, ocurrirá que o se duermen o que salimos en los periódicos.

Lo que si puedo ofrecer, a quién le interese de estos buenos chavales, es una sesión de cielo nocturno con telescopio y explicaciones. También tendría más facilidad, que para Almaraz, en gestionar alguna visita a los observatorios andaluces como Calar Alto, Iram, Sierra Nevada y todos los pequeños.

Dejo mi mail por sí interesa raponui@yahoo.es

Sin más, un cordial saludo.

Víctor.