1. Què és una central nuclear?
Una central nuclear és una instal·lació industrial construïda per a generar electricitat a partir de l'energia nuclear. Les centrals nuclears formen part de la família de les centrals termoelèctriques, la qual cosa implica que fan servir la calor per a generar energia elèctrica. Aquesta calor prové de la fissió de materials com l'urani i el plutoni.
2. Funcionament d'una central nuclear
El funcionament d'una central nuclear es basa en l'aprofitament de la calor per a moure una turbina per l'acció del vapor d'aigua, la qual està associada a un generador elèctric.
Per a aconseguir el vapor d'aigua s'utilitza com a combustible l'urani o el plutoni.
A causa de la fissió (divisió de l'àtom) de l'urani que es du a terme al reactor nuclear, s'allibera una gran quantitat d'energia que escalfa l'aigua fins a evaporar-la. Aquest vapor es transporta al conjunt turbina-generador mitjançant un circuit de vapor, i una vegada allà les aspes de la turbina giren per l'acció del vapor i mouen el generador que transforma l'energia mecànica en elèctrica.
Una vegada el vapor d'aigua ha passat per la turbina s'envia a un condensador on es refreda i es torna líquida. I novament es transporta l'aigua a l'escalfador per tornar a aconseguir vapor, tancant així el circuit de l'aigua.
Els residus generats per la fissió de l'urani són emmagatzemats dins de la central mateixa, en unes piscines de formigó especials per a materials radioactius.
5.La fissió nuclear
La fissió nuclear consisteix en la divisió del nucli d'un àtom pesat (com pot ser l'urani) en altreselements més lleugers, de manera que en aquesta reacció s'allibera gran quantitat d'energia. Aquesta divisió és provocada pel xoc de l'àtom amb un neutró.El procés de fissió és possible a causa de la inestabilitat que tenen els nuclis d'alguns elements químics d'elevat nombre atòmic, i en aquestes condicions només cal una petita quantitat d'energia per a fer que el nucli es trenqui en dos trossos.
La reacció nuclear de fissió va ser descoberta pels científics O. Hahn i F. Strassmann el 1938.
6. Combustible de les centrals nuclears
Es diu combustible nuclear qualsevol material que conté nuclis fisionables i pot emprar-se en un reactor nuclear perquè s'hi desenvolupi una reacció nuclear en cadena.
Segons això l'urani és un combustible nuclear, com també ho és l'òxid d'urani.
En el primer cas ens referim a un element químic, alguns dels isòtops són fissionables, en el segon, a un compost químic determinat que conté aquests isòtops.
Entenem per isòtops fissionables aquells nuclis susceptibles d'experimentar fissió. Per parlar amb precisió, caldria especificar l'energia dels neutrons que poden fer fisionar aquests isòtops, per exemple, l'O-238 no és fissionable pels neutrons tèrmics (baixa velocitat), però si pels ràpids, encara que amb petita secció eficaç . Normalment, i llevat que es facin més precisions, sol entendre per isòtop físsil qualsevol nucli que fisiona per l'acció dels neutrons tèrmics.
L'únic isòtop físsil per neutrons tèrmics que hi ha a la natura és l'O-235. Es troba en una proporció del 0'711% en l'urani natural.
Hi ha altres isòtops fissionables que no existeixen en la naturalesa però que poden obtenir artificialment. Els principals són:
-L'urani-233, que s'obté per captura d'un neutró per un nucli de tori-232. El nucli intermedi format pateix dues desintegracions beta, donant lloc a l'esmentat U-233.
-El plutoni-239: Encara que han pogut detectar traces d'ell, es considera que no és un isòtop natural. Es forma en la captura d'un neutró per un nucli d'urani-238, seguida de dues emissions beta.
-El plutoni-241: Té menys importància que els anteriors. Es forma per la captura d'un neutró pel Pu-240, que procedeix al seu torn, de la captura d'un neutró per un nucli de Pu-239.
-L'obtenció dels dos primers isòtops, el O-233 i el Pu-239, es pot realitzar en els mateixos reactors nuclears, si introduïm en els mateixos nuclis de tori-232 i urani-238, que són els àtoms que per captura de un neutró donen lloc als isòtops fissionables. Aquest material es diu material fèrtil>.
Elements combustibles:
Els elements combustibles són els responsables de produir energia en els Reactors Nuclears, generant calor durant aquest prceso com qualsevol altre tipus de combustible
Els Elements Combustibles estan formats normalment, per:
-El material combustible: normalment i Urani i / o Plutoni combinat amb oxigen per formar un òxid o amb un altre material per formar un aliatge.
-Les beines: normalment aliatges metàl · lics (de Zirconi, Alumini, etc) que tanquen hermèticament al material combustible per evitar que s'escapin els productes (la majoria gasos) formats durant les reaccions nuclears.
-Materials estructurals: són també aliatges metàl · lics (de Zirconi, Alumini i / o acers) que serveixen per donar una estructura geomètrica al conjunt permetent així que la remoció de la calor generada sigui extret amb facilitat pel líquid refrigerant (normalment aigua) que es mou a través d'ells.
7.Avantatges i inconenients de les centrals nuclears
AVANTATGES
Les centrals nuclears son una manera de produir energia elèctrica barata i en gran quantitat.
En funció de l’energia que produeixen, la que consumeixen es molt petita.
No es necessita cap requisit especial per construir-ne una ( comparat amb una hidroelèctrica).
Al no funcionar amb energies com la eòlica, la solar etc. Poden funcionar tot l’any sense cap problema.
INCONVENIENTS
Presenten un gran risc, degut a que l’energia que fan servir es molt perillosa per a les persones.
La construcció d’una central nuclear no es pas barata.
Un cop posada en marxa ha de funcionar dia i nit, si no parar-la i tornar-la a engegar es molt car.
Un cop es decideix tancar una central, no es una feina fàcil. No es pot tancar d’un dia per l’altre. S’ha d’anar tancant per parts i han de passar uns 30 anys avanç la radiació no sigui perjudicial (s’hagi reduït a la meitat).
Les centrals nuclears generen uns residus altament radioactius i que tarden un gran nombre d’anys a desaparèixer. El seu emmagatzematge en un principi es creu segur, però ningú sap com pot afectar les generacions futures.
8.Imatges i vidios
No hay comentarios:
Publicar un comentario