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Qué es y cómo funciona la energía nuclear

Por: Ecoo sfera1 de marzo de 2022

De toda la energía que se consume actualmente en Europa, casi un tercio depende enteramente de las centrales nucleares. Pero, ¿qué es y cómo funciona la energía nuclear? Un gran cuestionamiento pues no sólo se trata del aprovechamiento de su energía para la vida moderna, sino que ha sido utilizada en otros ámbitos como el bélico.

El origen yace en el centro atómico

Para comprender de qué se trata la energía nuclear, primero hay que comprender la constitución del núcleo del átomo, de aquí que también se le llama energía atómica. En los átomos tenemos principalmente un núcleo de carga positiva que a su vez está rodeado por electrones de carga negativa. Aunque no es tan simple como esto, en los átomos ocurren fenómenos interesantes que nos muestran el poder de las fuerzas fundamentales del Universo.

En el núcleo atómico se alojan principalmente nucleones, protones y neutrones que se mantienen unidos a toda costa gracias a la fuerza electromagnética que tira de ellos hacia afuera y que es contrarrestada por la fuerza fuerte que tira hacia adentro. De esta forma el núcleo se mantiene en equilibrio con sus partículas habitando en él sin mayor problema. A esto se le llama un núcleo estable, mismo que permite que las partículas en él se mantengan unidas. Pero claro que no todos los átomos son iguales, dependiendo del número de partículas es que se forman los diferentes elementos de la tabla periódica.

La inestabilidad de los átomos

Existen átomos de elementos que se mantienen completamente estables en su núcleo como el estaño o el oxígeno. No obstante, existen los casos contrarios donde el núcleo es tan inestable que a la menor provocación se desintegrarán para dar lugar a otros elementos, proceso que conocemos como fisión nuclear, mediante el cual liberan partículas y radiación electromagnética.

El ejemplo más claro de esto es el uranio 235, que es el único isótopo fisionable presente en la naturaleza. Es decir, que por las condiciones de sus partículas y el coctel de fuerzas que influyen en él, puede descomponer su núcleo fácilmente para luego generar una reacción en cadena y gracias a esto, liberar grandes cantidades de energía.

De aquí surge la energía de fisión nuclear, que no es lo mismo que la fusión nuclear que tiene lugar en las estrellas y en donde los núcleos en vez de romperse como en la fisión, se adhieren para encontrar una estabilidad.

Energía de fusión y fisión nuclear

Recapitulando, existen dos tipos de energía nuclear: la fusión y la fisión. Ambas resultan de los núcleos atómicos que buscan a toda costa mantenerse estables, pero que lo hacen de diferentes formas. En la fusión (que se da en estrellas), los núcleos compensan la inestabilidad al adherirse entre sí mismos y así encontrar el equilibrio. Por el contrario, la fisión que se produce en las centrales nucleares, los átomos se rompen a la menor provocación para producir un nuevo producto.

En ambos casos la cantidad de energía liberada por los átomos es abismal, pero la diferencia radica en que la fusión es aparentemente limpia (que no produce deshechos radiactivos), mientras que la fisión libera grandes cantidades de radiación electromagnética, que es altamente dañina para la vida.

El ejemplo más claro del uso que se le ha dado a la energía de fisión, son las centrales nucleares que generar enormes cantidades de energía electromagnética, tan sólo el 10% de la de la energía consumida en el mundo, proviene de aquí.

¿Qué es una central nuclear?

Las centrales nucleares se concentran en la energía de fisión ya que es de bajo costo comparada con la gran cantidad de energía que liberan. Dentro de las centrales existen los llamados reactores nucleares que, grosso modo, se encargan de fisionar los núcleos de elementos inestables como el uranio 235 para generar reacciones en cadena y mantener un proceso constante de liberación de calor (energía).

Cuando la fisión tiene lugar y los átomos se rompen, la cantidad de calor que se libera en el proceso se aprovecha para calentar principalmente agua y que a su vez, esta se descomponga en vapor. El vapor que por las condiciones del reactor sale a gran presión, mueve una serie de turbinas que activan un generador eléctrico encargado de convertir tal energía a energía electromagnética consumible que es la que luego se distribuye hacia los millones de hogares en el mundo.

Y aunque este es el uso mayoritario que se le ha dado a la energía nuclear, existen otros casos donde el humano ha visto el poder de direccionar las fuerzas fundamentales a su favor. La bomba atómica, por ejemplo, funciona bajo el mismo principio de fisión que una central nuclear. Aprovecha la energía liberada por la ruptura de los núcleos atómicos, sin embargo, en esta situación, la energía no es controlada y por el contrario, se libera sobre un terreno específico causando un desastre.


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