Energía nuclear
La energia nuclear o atómica es
la que se libera espontánea o artificialmente en las reacciones nucleares. Sin
embargo, este término engloba otro significado, el aprovechamiento de dicha
energía para otros fines, tales como la obtención de energía eléctrica, energía térmica y energía mecánica a
partir de reacciones atómicas, y su aplicación, bien sea con
fines pacíficos o bélicos.1 Así, es común referirse a la energía nuclear no
solo como el resultado de una reacción sino como un concepto más amplio que
incluye los conocimientos y técnicas que permiten la utilización de esta
energía por parte del ser humano.
Estas reacciones se dan en los núcleos atómicos de
algunos isótopos de ciertos elementos químicos (radioisótopos), siendo la más conocida la fisión del uranio-235 (235U), con la que funcionan los reactores nucleares, y la más habitual en la naturaleza,
en el interior de las estrellas, la fusión del par deuterio-tritio (2H-3H).
Sin embargo, para producir este tipo de energía aprovechando reacciones
nucleares pueden ser utilizados muchos otros isótopos de varios elementos
químicos, como el torirespectivamente).
Existen varias disciplinas y/o técnicas que usan de base la energía
nuclear y van desde la generación de energía eléctrica en
las centrales nucleares hasta
las técnicas de análisis de datación arqueológica (arqueometría nuclear), la medicina nuclear usada en los hospitales, etc.
Los sistemas más investigados y trabajados para la obtención de energía
aprovechable a partir de la energía nuclear de forma masiva son la fisión
nuclear y la fusión nuclear. La energía nuclear puede transformarse de forma
descontrolada, dando lugar al armamento nuclear; o controlada en reactores nucleares en los
que se produce energía eléctrica, energía mecánica o energía térmica. Tanto los
materiales usados como el diseño de las instalaciones son completamente
diferentes en cada caso.
Otra técnica, empleada principalmente en pilas de mucha duración para
sistemas que requieren poco consumo eléctrico, es la utilización de generadores
termoeléctricos de radioisótopos (GTR, o RTG en inglés), en los que se aprovechan los distintos modos de desintegración para
generar electricidad en sistemas de termopares a partir del calor transferido por una fuente radiactiva.
La energía desprendida en esos procesos nucleares suele aparecer en
forma de partículas subatómicas en
movimiento. Esas partículas, al frenarse en la materia que las rodea, producen
energía térmica. Esta energía térmica se transforma en energía mecánicautilizando motores de combustión externa,
como las turbinas de vapor. Dicha
energía mecánica puede ser empleada en el transporte, como por ejemplo en los buques nucleares. La energía nuclear es
aquella que se libera como resultado de una reacción nuclear. Se puede obtener
por el proceso de Fisión Nuclear (división de núcleos atómicos
pesados) o bien por Fusión Nuclear (unión de núcleos atómicos muy livianos). En
las reacciones nucleares se libera una gran cantidad de energía debido a que
parte de la masa de las partículas involucradas en el proceso, se transforma
directamente en energía. Lo anterior se puede explicar basándose en la relación
Masa-Energía producto de la genialidad del gran físico Albert Einstein.
Ventajas de la energía nuclear
La generación de energía eléctrica mediante energía nuclear permite
reducir la cantidad de energía generada a partir de combustibles fósiles
(carbón y petróleo). La reducción del uso de los combustibles fósiles implica
la reducción de emisiones de gases contaminantes (CO2 y otros).
Actualmente se consumen más combustibles fósiles de
los que se producen de modo que en un futuro no muy lejano estos recursos se
agotarían o el precio subiría tanto que serían inaccesibles para la mayoría de
la población.
Otra ventaja está en la cantidad de
combustible necesario; con poca cantidad de combustible se obtienen grandes
cantidades de energía. Esto supone un ahorro en materia prima pero también en
transportes, extracción y manipulación del combustible nuclear. El coste
del combustibles
nuclear (generalmente uranio) supone
el 20% del coste de la energía generada.
La producción de energía eléctrica es
continua. Una central nuclear está
generando energía eléctrica durante prácticamente un 90% de las
horas del año. Esto reduce la volatilidad en los precios que hay en otros
combustibles como el petróleo.
Esta continuidad favorece a la planificación eléctrica. La energía nuclear no depende de aspectos naturales. Con esto se
solventa la gran desventaja de las energías renovables, como en los casos
de la energía solar o la energía eólica, en que los horas de sol o de
viento no siempre coinciden con las horas de más demanda energética.
Al ser una alternativa a los combustibles fósiles no se necesita
consumir tanta cantidad de combustibles como el carbón o el petróleo. La
reducción del consumo de carbón y petróleo ayuda a reducir el problema del
calentamiento global del cambio climático del planeta. Al reducir el consumo de
combustibles fósiles también mejoraría la calidad
del aire que respiramos con lo que ello implicaría en el descenso de
enfermedades y calidad de vida.
Desventajas de la energía nuclear
Anteriormente hemos comentado la ventaja que supone la utilización de la
energía nuclear para la reducción del consumo de combustibles fósiles. Se
trata de un argumento muy utilizado por las organizaciones a favor de la
energía nuclear pero es una verdad a medias. Hay que tener en cuenta que la gran parte del consumo de
combustibles fósiles proviene
del transporte por carretera, de su uso en los motores
térmicos (automóviles de gasoil, gasolina… etc.). El ahorro en combustibles
fósiles en la generación de energía eléctrica es proporcionalmente
muy bajo.
A pesar de el alto nivel de sofisticación de los sistemas de seguridad
de las centrales nucleares el componente humano siempre tiene cierta
repercusión. Ante un imprevisto o en la gestión de un accidente nuclear no se
puede garantizar que las decisiones tomadas por los responsables sean siempre
las más apropiadas. Tenemos dos buenos ejemplos en chernobyl y
en Fukushima
El accidentenuclear de Chernobyles, por el momento, el peor
accidente nuclear de la historia. Una sucesión de decisiones equivocadas por el
personal que gestionaba la central acabó causando una fuerte explosión nuclear.
En el caso del accidente nuclear de Fukushima,
una vez producido el accidente, la actuación del personal encargado de
gestionarlo fue muy cuestionada. Después del accidente de Chernóbil, el accidente nuclear de Fukushima fue
el segundo peor de la historia.
Una desventaja importante es la difícil gestión de los residuos
nucleares generados. Los residuos nucleares tardan
muchísimos años en perder su radioactividad y
peligrosidad.
Los reactores nucleares, una vez construidos, tienen fecha de
caducidad. Pasada esta fecha deben desmantelarse, de modo que en los
principales países de producción de energía
nuclear para mantener constante el número de
reactores operativos deberían construirse aproximadamente 80 nuevos reactor nucleares en los próximos diez años.
Debido precisamente a que las centrales nucleares tienen una vida
limitada. La inversión para la construcción de una planta nuclear es muy
elevada y hay que recuperarla en muy poco tiempo, de modo que esto hace subir
el coste de la energía eléctrica generada. En
otras palabras, la energía generada es barata comparada con los costes del
combustible, pero el tener que amortizar la construcción de la planta nuclear la encarece sensiblemente.
Las centrales nucleares son objetivo para las organizaciones
terroristas.
Genera dependencia del exterior. Poco países disponen de minas de uranio y no todos los países disponen de tecnología
nuclear, por lo que tienen que contratar ambas cosas en el extranjero.
Los reactores nucleares reactores actuales funcionan
mediante reacciones nucleares por fisión. Estas reacciones se producen en
cadena de modo que si los sistemas de control fallasen cada vez se producirían
más y más reacciones hasta provocar una explosión radioactiva que sería
prácticamente imposible de contener.
Probablemente la desventaja más alarmante sea el uso que se le
puede dar a la energía nuclear en la industria militar. El primer uso que
se le dió a la energía nuclear fue para construir dos bombas nucleares que se
lanzaron sobre Japón durante la Segunda Guerra Mundial. Esta fue la primera y
útima vez que se utilizó la energía nuclear en un ataque militar. Más tarde,
varios paises firmaron el Tratado de No Proliferación Nuclear, pero el riesgo
que en el futuro se vuelvan a utilizar armas nucleares siempre existirá.
