Como hacer un reactor nuclear

Como hacer un reactor nuclear

reactor nuclear

El ciclo del combustible nuclear se compone de una serie de pasos iniciales que preparan el uranio para su uso en los reactores nucleares y de pasos finales para gestionar, preparar y eliminar de forma segura el combustible nuclear gastado -o agotado-, que sigue siendo altamente radiactivo.

El uranio es el combustible más utilizado por las centrales nucleares para la fisión nuclear. Las centrales nucleares utilizan un determinado tipo de uranio -U-235- como combustible porque sus átomos se separan fácilmente. Aunque el uranio es unas 100 veces más común que la plata, el U-235 es relativamente raro, ya que representa poco más del 0,7% del uranio natural. El concentrado de uranio se separa del mineral de uranio en fábricas de uranio o de un lodo en instalaciones de lixiviación in situ. A continuación, se procesa en instalaciones de conversión y enriquecimiento, lo que aumenta el nivel de U-235 al 3%-5% para los reactores nucleares comerciales, y se convierte en pastillas de combustible para reactores y barras de combustible en las plantas de fabricación de combustible para reactores.

El combustible nuclear se carga en los reactores y se utiliza hasta que los conjuntos de combustible se vuelven altamente radiactivos y deben ser retirados para su almacenamiento temporal y eventual eliminación. El procesamiento químico del material de combustible gastado para recuperar cualquier producto restante que pueda volver a fisionarse en un nuevo conjunto de combustible es técnicamente posible, pero no está permitido en Estados Unidos.

reactor nuclear

Evaluar los costes relativos de las nuevas centrales que utilizan diferentes tecnologías es una cuestión compleja y los resultados dependen fundamentalmente de la ubicación. El carbón es, y probablemente seguirá siendo, económicamente atractivo en países como China y Australia, mientras las emisiones de carbono no tengan costes o no se calculen totalmente. El gas también es competitivo para la carga de base en muchos lugares, sobre todo con centrales de ciclo combinado.

Las centrales nucleares son caras de construir, pero su funcionamiento es relativamente barato. En muchos lugares, la energía nuclear es competitiva con los combustibles fósiles como medio de generación de electricidad. Los costes de eliminación de residuos y desmantelamiento suelen estar totalmente incluidos en los costes de explotación. Si además se tienen en cuenta los costes sociales, sanitarios y medioambientales de los combustibles fósiles, la competitividad de la energía nuclear mejora.

La métrica económica básica para cualquier planta de generación es el coste nivelado de la electricidad (LCOE). Es el coste total de construcción y funcionamiento de una central eléctrica a lo largo de su vida útil dividido por la producción total de electricidad despachada por la central durante ese periodo, por lo que suele ser el coste por megavatio hora. Tiene en cuenta los costes de financiación del componente de capital (no sólo el coste «nocturno»).

combustible nuclear

Un estudiante universitario de Nueva Zelanda intentó vender un reactor nuclear «potencial» en una versión local de Craigslist. El joven dice que su objetivo era recaudar dinero para su matrícula. También dice que el reactor de plasma podría ser puesto en marcha por un intrépido científico aficionado. «El siguiente paso es que una persona muy valiente inicie una reacción nuclear con el deuterio y algo de plata», escribió en el anuncio ya cerrado.Por el módico precio de 3.000 dólares, un comprador en Nueva Zelanda recibiría «un hermoso generador de plasma» que «ha sido completado por un ingeniero eléctrico cualificado». El estudiante hizo el generador para un proyecto de feria de ciencias. «El propósito del reactor actualmente es sólo hacer una bonita luz púrpura, el potencial del reactor es producir neutrones para otros proyectos», dice.No está claro cuánto se podría hacer realmente con este reactor, pero podría ser realmente legítimo, y no sería la primera fuente de neutrones de origen nuclear casero. El joven más famoso en hacer esto fue David Hahn, quien metódicamente sacó pequeñas cantidades de materiales radiactivos de aparatos domésticos hasta que tuvo lo suficiente para construir un dispositivo. Hahn pretendía fabricar un reactor de fisión, pero desmontó su dispositivo cuando empezó a producir un nivel salvaje (y en este caso incontenido) de radiación. La EPA declaró el cobertizo del patio trasero de su madre como sitio del Superfondo. Hahn tuvo una vida adulta problemática y murió de una sobredosis de drogas y alcohol a los 39 años.

reactor de agua en ebullición

Los reactores nucleares son, fundamentalmente, grandes calderas que se utilizan para calentar agua y producir enormes cantidades de electricidad con bajas emisiones de carbono. Los hay de diferentes tamaños y formas, y pueden funcionar con distintos combustibles.

Un reactor nuclear funciona mediante la división de átomos, un proceso llamado fisión, en el que se dispara una partícula (un «neutrón») a un átomo, que se fisiona en dos átomos más pequeños y algunos neutrones adicionales. Algunos de los neutrones liberados chocan con otros átomos, provocando su fisión y liberando más neutrones. Esto se denomina reacción en cadena.

La fisión de átomos en la reacción en cadena también libera una gran cantidad de energía en forma de calor. El calor generado se elimina del reactor mediante un fluido circulante, normalmente agua. Este calor puede utilizarse para generar vapor, que impulsa las turbinas para la producción de electricidad.

Para garantizar que la reacción nuclear se produzca a la velocidad adecuada, los reactores cuentan con sistemas que aceleran, ralentizan o detienen la reacción nuclear y el calor que produce. Esto se hace normalmente con barras de control, que suelen estar hechas de materiales que absorben los neutrones, como la plata y el boro.

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