Conversion de Energia

Ing. Boris D'Anglés Woolcott 1

CONVERSIÓN DE ENERGÍA

SEMANA 4: ENERGÍA NUCLEARIng. Boris D’Anglés Woolcott


CONTENIDO• Generalidades de la energía nuclear. • Procesos de fisión y fusión nuclear.• Enriquecimiento del uranio. • Centrales nucleares. • Generación de electricidad en centrales nucleares. • Tratamiento de residuos. • Impactos ambientales.


Propósito• Describe los principios de funcionamiento de las centrales

nucleares.• Describe los efectos ambientales de las centrales durante

su operación.


Generalidades de la energía nuclearESTRUCTURA ATÓMICA NUCLEAR• Se define átomo como la partícula más pequeña en que

puede dividirse un elemento sin perder las propiedades químicas que le caracterizan.

• Está compuesto por una parte central con carga positiva donde se encuentra concentrada casi toda la masa, constituyendo el núcleo atómico, y por un cierto número de partículas cargadas negativamente, los electrones, que forman la corteza.

• El núcleo atómico está constituido por protones y neutrones, denominados por ello nucleones, con carga eléctrica positiva igual a la carga negativa de los electrones, de modo que la carga eléctrica total del átomo sea neutra. (Los protones tienen carga positiva y losneutrones no tienen carga eléctrica).


Generalidades de la energía nuclear

• El filósofo griego Demócrito de Abdera fue el primero en dar una definición de átomo: la parte más pequeña constituyente de la materia. Esto fue en el siglo V a. de C. Átomo proviene del griego y significa “no-divisible”. Aunque más tarde aparecería el concepto de fisión nuclear que precisamente se trata de obtener energía dividiendo átomos.

• Más tarde, en 1803, el químico británico John Dalton afirmaba en su libro A New System of Chemical Philosophy que los elementos se formaban a partir de determinadas combinaciones de átomos y que todos los átomos de un mismo elemento eran idénticos. Es decir, que todos los átomos del hierro o del uranio son idénticos.

RESEÑA HISTÓRICA DE LA ENERGÍA NUCLEAR

http://es.wikipedia.org/wiki/Dem%C3%B3crito_de_Abdera

http://es.wikipedia.org/wiki/Dem%C3%B3crito_de_Abdera

http://energia-nuclear.net/definiciones/atomo.html

http://energia-nuclear.net/es/como_funciona/fision_nuclear.html


http://es.wikipedia.org/wiki/John_Dalton

http://books.google.com/books?id=7je4AAAAIAAJ&printsec=frontcover&hl=es









http://energia-nuclear.net/media/historia_energia_nuclear/democrito_abdera.jpg


Generalidades de la energía nuclear• En 1897, J. J. Thompson anunció el

descubrimiento de una partícula cargada negativamente a la que llamó electrón. Fue capaz de deducir también la relación entre la carga de una partícula (e) y su masa (m).

• Los electrones son elementos cargados negativamente que van orbitando alrededor de un núcleo como si se tratara de planetas orbitando alrededor del Sol.

• El conjunto de núcleo y electrones forman el átomo como descubrirá más adelante Rutherford.

http://es.wikipedia.org/wiki/Joseph_John_Thomson

http://energia-nuclear.net/definiciones/electron.html


http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=-8W5iv-lUQHt6M&tbnid=FYlaq5_Rrl9_rM:&ved=0CAUQjRw&url=http://biologiaygeologia.org/unidadbio/esa/info4/vivienda/u3_contenido/1_y_si_empezamos_por_el_principio_por__la_corriente_elctrica.html&ei=95LcUb6rMvTi4AP3yoHIDQ&bvm=bv.48705608,d.dmg&psig=AFQjCNEubaszzkFHDR7EHnWcyoZ4Cuy0wA&ust=1373496384993380



• En 1896, el físico francés Antoine-Henri Becquerel comprobó que determinadas sustancias, como las sales de uranio, producían radiaciones penetrantes de origen desconocido. Este fenómeno fue conocido como radioactividad.

• El científico francés estaba trabajando en su laboratorio y dejó descuidadamente unas sales de uranio junto a unas placas fotográficas que aparecieron posteriormente veladas, a pesar de estar protegidas de la luz solar. Después de investigarlo se dio cuenta que el causante fueron las placas era el uranio. Gracias a su descubrimiento Becquerel se convirtió en el “padre de la energía nuclear”.

EL DESCUBRIMIENTO DE LA RADIOACTIVIDAD

http://energia-nuclear.net/biografias/antonie-henri-becquerel.html

http://energia-nuclear.net/biografias/antonie-henri-becquerel.html

http://energia-nuclear.net/definiciones/radioactividad.html

http://energia-nuclear.net/media/historia_energia_nuclear/antoine_henri_becquerel.jpg



• A finales de 1938, en los umbrales de la Segunda Guerra Mundial, un equipo de investigadores alemanes en el Kaiser Wilhem Institut de Berlín, integrado por Otto Hahn, Fritz Strassmann, Lisa Meitner y Otto Frisch, interpretó el fenómeno de la fisión nuclear, a través de la identificación del elemento bario como consecuencia de la escisión del núcleo de uranio.

• Los primeros estudios sobre la fisión nuclear fueron llevados a cabo por Otto Hahn y Lise Meitner, basándose en los resultados obtenidos por el matrimonio Joliot-Curie, que mediante análisis muy cuidadosos, encontraron un elemento de número atómico intermedio en una muestra de uranio bombardeado con neutrones.

• Lise Meitner y Otto Frisch pudieron deducir que al bombardear el uranio con neutrones el uranio, éste capturaba un neutrón y se escindía en dos fragmentos, emitiendo de una gran cantidad de energía. Se había descubierto la fisión nuclear.

EL DESCUBRIMIENTO DE LA FISIÓN NUCLEAR

http://es.wikipedia.org/wiki/Instituto_Kaiser_Wilhelm





http://es.wikipedia.org/wiki/Otto_Hahn

http://es.wikipedia.org/wiki/Fritz_Strassmann

http://es.wikipedia.org/wiki/Fritz_Strassmann

http://es.wikipedia.org/wiki/Lise_Meitner

http://es.wikipedia.org/wiki/Lise_Meitner

http://es.wikipedia.org/wiki/Otto_Frisch

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http://energia-nuclear.net/es/como_funciona/fision_nuclear.html

http://energia-nuclear.net/definiciones/neutron.html

http://energia-nuclear.net/media/sfission.jpg


Generalidades de la energía nuclear• En la misma época, el matrimonio francés formado por Pierre y Marie

Curie dedujeron con sus investigaciones la existencia de otro elemento de actividad más elevada que el uranio, que en honor a su patria fue llamado polonio. También fueron los descubridores de un segundo elemento al que denominaron radio.

• Estos tres elementos, por sus características, tomaran una gran importancia en el desarrollo de la energía nuclear. Actualmente, el combustible de prácticamente todas las centrales nucleares de producción de energía eléctrica utilizan el uranio como combustible.

• Posteriormente, como resultado de las investigaciones de Rutherford y Soddy, se demostraría que el uranio y otros elementos pesados, emitían tres tipos de radiaciones: alfa, beta y gamma. Las dos primeras estaban constituidas por partículas cargadas, comprobándose que las partículas alfa eran núcleos de átomos de helio y las partículas beta eran electrones. Además, se comprobó que las radiaciones gamma eran de naturaleza electromagnética.


Generalidades de la energía nuclear• PARTÍCULAS ELEMENTALES DEL ÁTOMO

• Nº ATÓMICO (Z): Es el número de protones presentes en el núcleo atómico, que caracteriza a un elemento químico, proporcionando el orden que ocupa en la tabla periódica y que coincide también con el número de electrones.

• Nº MÁSICO (A): Es el número total de nucleones (protones más neutrones) existentes en el núcleo atómico (A = Z+N, donde N = número de neutrones).



LOS ISÓTOPOS• Son aquellos átomos que tienen el mismo número

atómico pero distinto número másico. • Por ejemplo, en el caso del Hidrógeno, que tiene un único

protón en el núcleo existen dos isótopos; el Deuterio, que tiene un protón y un neutrón y el Tritio, que tiene dos neutrones y un protón.

• El Uranio, cuyo número másico es 238, tiene dos isótopos con números másicos 233 y 235, respectivamente.


Generalidades de la energía nuclearLOS ELEMENTOS QUÍMICOS Y LA TABLA PERÍODICA• El número de elementos conocidos (aquellos que tienen

el mismo número atómico) se presenta en la “Tabla Periódica de los Elementos”, en donde están ordenados por número atómico creciente. Están dispuestos en 18 columnas verticales denominadas Grupos.

• Cada Grupo contiene los elementos con propiedades semejantes debido a la estructura electrónica común en su nivel más externo.


Generalidades de la energía nuclearESTABILIDAD NUCLEAR• Las energías que mantienen unidos los protones y neutrones en el núcleo

varían, como se muestra en la figura siguiente, siendo mayor en los elementos intermedios y menor en los más ligeros, menor Z, y en los más pesados, mayor Z. Esto comporta una mayor estabilidad en los elementos intermedios. Por tanto, el fraccionamiento (fisión) de un núcleo de Uranio en dos o tres elementos intermedios o la unión (fusión) de núcleos muy ligeros, como hidrógeno y sus isótopos daría lugar a una nueva configuración más estable.


PROCESOS DE FUSIÓN Y FISIÓN NUCLEAR

FISIÓN NUCLEAR• Los núcleos de átomos pesados, al ser

bombardeados con neutrones pueden dividirse en varios fragmentos formados por núcleos de átomos más ligeros, con emisión de neutrones y con un gran desprendimiento de energía.

• Las reacciones de fisión que tienen lugar en los reactores nucleares se producen con núcleos de átomos pesados (U, Pu, Th …).

• Los productos de fisión son radiactivos, y dan lugar a unas series radiactivas formadas por varios nucleídos.



Fisión Nuclear



• A los neutrones inmediatos que aparecen en la fisión nuclear, se les denomina rápidos y se emiten con una alta energía y una muy alta velocidad. Estos neutrones que aparecen en el instante de la fisión provocan en el medio una serie de reacciones nucleares, entre las cuales, la fisión es la más importante, ya que dará lugar a las reacciones en cadena. Normalmente, el número de neutrones que aparecen por cada fisión es de 2 ó 3, según el núcleo que se fisione.

• Desde el punto de vista energético, la energía total desprendida en la fisión nuclear inducida por neutrones procede de la energía cinética de los productos de fisión, aproximadamente el 80%, y el resto debido, básicamente, a los neutrones. Por término medio, la fisión de un núcleo de un átomo pesado (U, Th, Pu …) produce una elevada energía. Como referencia, si todos los núcleos contenidos en un gramo de U-235 fisionaran, llegarían a producir una energía de 1 MWD, o, lo que es lo mismo, una potencia constante de 1 MW (1.000 kW) durante un día.



• Las reacciones de fisión nuclear con neutrones no se producen de la misma forma en todos los núcleos. Existen los llamados núcleos fisionables que pueden sufrir reacciones de fisión con neutrones de cualquier energía, mientras que los llamados núcleos fértiles pueden producir núcleos fisionables mediante reacciones de captura neutrónica, a lo que alude su nombre; también fisionan, pero sólo con neutrones de muy alta energía.

• De los núcleos que interesan para ser fisionados en los reactores (U, Th y Pu), los isótopos fértiles son aquellos que tienen un número par de nucleones, mientras que los fisionables son los que disponen de un número impar de ellos.

• Núcleos fértiles: U-238, Pu-240, Th- 232 son los más importantes, mientras que entre los fisionables destacan: U-233, U-235, Pu- 239, Pu-241.



Producción de nuevos elementos a partir de fisiones• El uranio, empleado como combustible de un reactor nuclear,

aparece en forma natural con los isótopos U-235 y U-238. El primero es un elemento fisionable, y el segundo es fértil.

• Mientras que en el U-235 se producen cerca del 97% de todas las fisiones de un reactor con neutrones térmicos, el U-238 puede producir Pu-239 mediante reacciones de captura. Este elemento fisiona de forma similar al U-235, aumentando la proporción de fisiones.

• El torio, elemento que existe en forma abundante en la Naturaleza, se presenta en su totalidad como torio-232, que mediante reacciones de captura produce el uranio-233, empleado como elemento fisionable en los reactores.



Reactor Nuclear• Tal como se ha indicado, en las reacciones de fisión inducidas

por neutrones aparecen nuevos neutrones en número comprendido entre 2 y 3 según sea el núcleo que sufra la fisión. Estos neutrones pueden, a su vez, provocar nuevas fisiones, existiendo la probabilidad de que se produzca una reacción en cadena como la representada en la figura para el U-235.

• A partir de este concepto, se define un reactor nuclear como la instalación capaz de iniciar, mantener y controlar las reacciones de fisión en cadena. Éstas tienen lugar en el núcleo del reactor, compuesto por el combustible a base de núcleos fértiles y fisionables, el refrigerante, los elementos de control, materiales estructurales y moderador en los reactores nucleares térmicos.



Estados crítico, subcrítico y supercrítico del reactor• Los neutrones producidos en la fisión, al moverse en el núcleo del reactor,

pueden producir nuevas fisiones o ser capturados en los materiales constituyentes. Así, si en un cierto instante existen <n> neutrones en el reactor, como consecuencia de los procesos indicados, al cabo de un cierto tiempo han desaparecido todos y dan lugar a una nueva generación de neutrones <n’> que aparecen por fisiones. Se denomina constante de multiplicación a la relación entre los neutrones de dos generaciones sucesivas.

K = n’/n• K = 1, en cuyo caso se producen tantos neutrones como desaparecen,

denominándose al reactor crítico.• K < 1, en cuyo caso la reacción en cadena no se puede mantener, pues al

producirse menos neutrones de los que desaparecen, al cabo de un cierto tiempo el número total de neutrones se anulará. Este estado del reactor es el denominado subcrítico.

• K > 1, en esta situación, denominada supercrítica, la aparición de más neutrones que los que desaparecen, dará lugar a un estado divergente.



• La operación normal de un reactor deberá realizarse siempre en condiciones de criticidad, es decir, con K = 1, salvo en los instantes de la puesta en marcha, y en las paradas, en los que será subcrítico.



• Cuando el núcleo de un átomo de U-235 es alcanzado por un neutrón (lento o rápido) se rompe en dos átomos más ligeros (kriptón y bario) que salen desplazados a gran velocidad.

• La reacción que tiene lugar es la siguiente:

• Para que se mantenga la reacción en cadena hay que disponer de una masa crítica del elemento fisionable.

• Y para que la reacción no sea explosiva, ha de disponerse de un moderador que frene la velocidad de los neutrones liberados (como puede ser el agua ligera —H2O— o pesada —H2O2—). En los reactores nucleares se emplean, además, unos absorbedores de neutrones para parar la reacción, o para controlar la potencia del reactor: varillas de control.



• En los procesos de fisión se producen radiaciones alfa (con carga positiva, baja velocidad —20.000 km/s y poco penetrantes— una hoja del papel las detiene);

• Radiaciones β (con carga negativa, alta velocidad —200.000 km/s, medianamente penetrantes— una lámina delgada de acero las detiene);

• Radiaciones γ (similares a los rayos X, de muy alta velocidad —300.000 km/s, muy penetrantes—, solo las detienen gruesos paneles de plomo).



FUSIÓN NUCLEAR• Su origen se encuentra en la fusión de dos núcleos atómicos para dar

lugar a la aparición de otro núcleo más pesado, pero algo menos que la suma de los dos iniciales. Esa diferencia se transforma en energía, según la conocida expresión:

• Para que una reacción de fusión pueda tener lugar se precisa acercar lo suficiente los dos núcleos atómicos a unir, lo que implica vencer las fuerzas de repulsión coulombiana, que a estas escalas resultan ser muy grandes.

• La combinación de elevada presión, elevada densidad y elevada temperatura en una sustancia conduce a que los electrones queden liberados de los núcleos y se alcance un estado de la materia denominado plasma. En estas condiciones, la cercanía de los núcleos, además de su elevada energía cinética (temperatura muy alta), permite vencer la repulsión coulombiana y hacer posible las reacciones de fusión.



• El Sol, al igual que todas las estrellas, es un enorme reactor de fusión. Éste está formado principalmente por H2, que al unirse entre sí forman átomos de helio (He), un átomo de He tiene una masa algo menor que los dos de H2, liberando una gran cantidad de energía, de acuerdo con la expresión:

• Condiciones para que una reacción pueda tener lugar: Se requiere una presión de 108 bares (posible dada la enorme masa del Sol, y las consecuentes fuerzas gravitatorias), una temperatura superior a 20 millones de ºC y una densidad de 104 kg/m3.



• Conseguir estas condiciones en la Tierra es un arduo problema, aunque puede suavizarse si en lugar de hidrógeno se emplea hidrógeno pesado (deuterio) o superpesado (tritio).

• Entonces las condiciones de inicio de la reacción son más suaves: 100 millones de ºC y 100 billones de partículas por cm3, simultáneamente.

• La bomba de H2 consigue tales condiciones utilizando una explosión de fisión como detonante.

• La reacción deuterio-tritio es la más fácil de conseguir, puesto que requiere temperaturas relativamente más bajas. El deuterio es muy abundante en la naturaleza, encontrándose en una concentración de 30 g/m3 en el agua del mar; sin embargo el tritio no se encuentra en estado natural, y se produce en una reacción nuclear a partir del litio natural, que sí es abundante en la naturaleza.



• Reacciones de fusión del Litio



• En la reacción, los neutrones fisionan el litio en helio y tritio, para posteriormente fusionarse al deuterio y el tritio y formar helio, liberando un neutrón y gran cantidad de energía.

• La reacción deuterio-deuterio es más difícil de conseguir. En esta se produce helio y un neutrón, o también, tritio y un protón.

• También



Potencial Energético• Tanto el deuterio como el tritio son sustancias muy abundantes en

la Tierra. 1 m3 de agua de mar contiene 1025 átomos de deuterio, con una masa de 34,4 g y una energía de 8 x 1012 julios. Equivale a 300 Tn de carbón o 1.500 barriles de petróleo. Ello significa que 1 km3 de agua de mar equivale a 300.000 millones de Tn de carbón o 1.500 millones de barriles de petróleo.

• Como los océanos tienen 1.500 millones de km3 de agua, el empleo de 1% del deuterio del océano equivale a 500.000 veces la energía de todos los combustibles fósiles existentes.

• En cuanto al tritio, puede obtenerse a partir de la fusión de los átomos de litio, cuyas reservas también pueden considerarse ilimitadas.

• La formación de 1 kg de helio, a partir de H2 libera una energía equivalente a 27.000 Tn de carbón.


Enriquecimiento del uranio• El enriquecimiento de uranio es el proceso al cual es sometido

el uranio natural para obtener el isótopo 235U conocido como uranio enriquecido.

• El contenido porcentual de 235U en el uranio natural ha sido incrementado a través de un proceso de separación de isótopos. El uranio natural se compone principalmente del isótopo 238U, con una proporción en peso de alrededor del 0,7 % de 235U, el único isótopo en cantidad apreciable existente en la naturaleza que es fisionable mediante neutrones térmicos.

• Puesto que los diferentes isótopos del uranio son químicamente indistinguibles, ya que la corteza electrónica de todos ellos tiene la misma estructura.• Es necesario aprovechar las diferencias en propiedades físicas como la masa

(mediante difusión gaseosa o centrifugación) • Búsqueda de las pequeñas diferencias en las energías de transición entre

niveles de los electrones (mediante excitación diferencial con láser) para aumentar la proporción de235U con respecto al valor que se encuentra en la naturaleza.


centrales nucleares (reactores nucleares)

REACTOR NUCLEAR• Se define un reactor nuclear como una instalación capaz

de iniciar, mantener y controlar las reacciones de fisión en cadena que tienen lugar en el núcleo del reactor, compuesto por el combustible, el refrigerante, los elementos de control, los materiales estructurales y el moderador en el caso de los reactores nucleares térmicos.



REACTORES TÉRMICOS Y REACTORES RÁPIDOS• Hay dos formas de diseñar un reactor nuclear: térmico,

bien sea retardando los neutrones veloces o bien incrementando la proporción de átomos fisibles.

• Reactores térmicos: Para la tarea de retardar los neutrones se emplea un moderador (agua ligera, agua pesada, grafito) y a los neutrones lentos resultantes se les denomina térmicos.

• Reactores rápidos: Son aquellos que emplean emplean neutrones rápidos (veloces).



La masa crítica• A la hora de construir un reactor, es necesario tener una

masa crítica de combustible, esto significa contar con suficiente material fisible, en una óptima disposición del combustible y del resto de los materiales del núcleo, para mantener la reacción en cadena.

• La disposición de los absorbentes de neutrones y de las barras de control permite mantener la criticidad en operación y la subcriticidad en parada y puesta en marcha.



COMPONENTES DEL NÚCLEO DEL REACTOR• El núcleo es la parte del reactor donde se produce y se mantiene

la reacción nuclear en cadena. Su objetivo es calentar el agua del circuito primario. Se diseña para operar de forma segura y controlada, de modo que se maximice la cantidad de energía extraída del combustible.

• Cada componente del núcleo del reactor juega un papel importante en la generación de calor, a continuación mencionamos dichos componentes:• Combustible• Barras de calor• Moderador• Refrigerante• Reflector • Blindaje



Combustible• El combustible de un reactor nuclear es un material

fisionable en cantidades tales que se alcance la masa crítica, y colocado de tal forma que sea posible extraer rápidamente el calor que se produce en su interior debido a la reacción nuclear en cadena.

• Los combustibles empleados en las centrales nucleares están en forma sólida, aunque varían desde el • Dióxido de uranio cerámico ligeramente enriquecido• Uranio en tubos de aleación de magnesio.• Dióxido de uranio enriquecido o natural en tubos de aleación

de zirconio

• El combustible a usar dependerá del tipo de reactor.



• En general, un elemento de combustible está constituido por una disposición cuadrangular de las varillas del combustible, aunque debe mencionarse la disposición hexagonal del reactor ruso de agua a presión VVER.

• Sujetando los tubos guía a las rejillas de soporte de combustible se consigue que los centros de las varillas de combustible y los tubos guía estén a la misma distancia. Todos los elementos de combustible tienen el mismo diseño mecánico. Algunos contienen haces de barras de control y otros contienen venenos consumibles o fuentes neutrónicas.

• Para asegurar la calidad de los elementos de combustible, se realizan numerosas inspecciones y ensayos tanto de las materias primas como del producto final.



Barras de control• Los haces de barras de control proporcionan un medio rápido para el

control de la reacción nuclear, permitiendo efectuar cambios rápidos de potencia del reactor y su parada eventual en caso de emergencia.

• Están fabricadas con materiales absorbentes de neutrones (carburo de boro o aleaciones de plata, indio y cadmio, entre otros) y suelen tener las mismas dimensiones que los elementos de combustible. La reactividad del núcleo aumenta o disminuye subiendo o bajando las barras de control, es decir, modificando la presencia de material absorbente de neutrones contenido en ellas en el núcleo.

• Para que un reactor funcione durante un periodo de tiempo tiene que tener un exceso de reactividad, que es máximo con el combustible fresco y va disminuyendo con la vida del mismo hasta que se anula, momento en el que se hace la recarga del combustible.



• En funcionamiento normal, un reactor nuclear tiene las barras de control total o parcialmente extraídas del núcleo, pero el diseño de las centrales nucleares es tal que ante un fallo en un sistema de seguridad o de control del reactor, siempre actúa en el sentido de seguridad de reactor introduciéndose totalmente todas las barras de control en el núcleo y llevando el reactor a parada segura en pocos segundos.



Moderador• Los neutrones producidos en la fisión tienen una elevada

energía en forma de velocidad. Conviene disminuir su velocidad de modo que aumente la probabilidad de que fisionen otros átomos y no se detenga la reacción en cadena. Esto se consigue mediante choques elásticos de los neutrones con los núcleos del moderador.

• Entre los moderadores más utilizados están el agua ligera, el agua pesada y el grafito.



Refrigerante• La mayor parte de la energía desprendida por fisión es en

forma de calor. A fin de poder emplear éste, por el interior del reactor debe pasar un refrigerante que absorba y transporte dicho calor.

• El refrigerante debe ser anticorrosivo, tener una gran capacidad calorífica y no debe absorber neutrones.

• Los refrigerantes más usuales son gases, como el anhídrido carbónico y el helio, y líquidos como el agua ligera y el agua pesada. Incluso hay algunos compuestos orgánicos y metales líquidos como el sodio, que también se empleen para este fin.



Reflector• En una reacción nuclear en cadena, un cierto número de

neutrones tiende a escapar de la región donde ésta se produce. Esta fuga neutrónica puede minimizarse con la existencia de un medio reflector, aumentando así la eficiencia del reactor.

• El medio reflector que rodea al núcleo debe tener una baja sección eficaz de captura para no reducir el número de neutrones y que se reflejen el mayor número posible de ellos.

• La elección del material depende del tipo de reactor. Si tenemos un reactor térmico, el reflector puede ser el moderador, pero si tenemos un reactor rápido el material del reflector debe tener una masa atómica grande para que los neutrones se reflejen en el núcleo con su velocidad original (dispersión inelástica).



Blindaje• Cuando el reactor esté en operación, se genera gran

cantidad de radiación. Es necesaria una protección para aislar a los trabajadores de la instalación de las radiaciones ocasionadas por los productos de fisión.

• Por ello, se coloca un blindaje biológico alrededor del reactor para interceptar estas emisiones.

• Los materiales más usados para construir este blindaje son:• El concreto armado (hormigón)• El agua• El plomo



CLASIFICACIÓN DE LOS REACTORES NUCLEARES

Los tipos de reactores nucleares pueden clasificarse ateniéndose a diversos criterios, los más comunes son los siguientes:• Según la velocidad de los neutrones que producen las reacciones de

fisión: Reactores rápidos y reactores térmicos.• Según el combustible utilizado: Reactores de uranio natural, en los que la

proporción de uranio 235 en el combustible es la misma que se encuentra en la Naturaleza, esto es, aproximadamente 0,7%. Reactores de uranio enriquecido en los que la proporción de uranio 235 se ha aumentado hasta alcanzar un 3 ó 4%. Otros utilizan óxidos mixtos de U y P, etc.

• Según el moderador utilizado: Los que utilizan agua ligera, agua pesada o grafito.

• Según el material usado como refrigerante: Los materiales más utilizados son el agua (ligera o pesada) o un gas (anhídrido carbónico o helio), que a veces actúan simultáneamente como refrigerante y moderador. Otros refrigerantes posibles son: aire, vapor de agua, metales líquidos o sales fundidas.



REACTORES DE OPERACIÓN COMERCIAL

1. Reactor de agua a presión (PWR)• El reactor de agua a presión es el tipo de reactor más ampliamente

utilizado en el mundo y ha sido desarrollado principalmente en Estados Unidos, R.F. Alemania, Francia y Japón.

• En este reactor, el agua se utiliza como moderador y como refrigerante.

• El combustible es uranio enriquecido, en forma de óxido. Las centrales españolas de Almaraz, Ascó, Vandellós II y Trillo, todas en explotación, pertenecen a este tipo.

• El agua de refrigeración que circula a gran presión, lleva la energía generada en el núcleo del reactor a un intercambiador de calor, donde se produce el vapor que alimentará el turbogrupo.



2. Reactor de agua en ebullición (BWR)• El reactor de agua en ebullición, al igual que el anterior, es

ampliamente utilizado y su tecnología ha sido desarrollada, principalmente, en Estados Unidos, Suecia y la R.F. Alemana.

• En este reactor, el agua se utiliza como moderador y como refrigerante.

• El combustible es uranio enriquecido en forma de óxido. • En España pertenecen a este tipo las de Santa María de Garoña y

Cofrentes, ambas en explotación.



3. Reactor de uranio natural, gas y grafito (GCR)• Estos reactores, cuyo combustible es uranio natural en forma de

metal, introducido en tubos de una aleación de magnesio llamado magnox, emplean grafito como moderador y se refrigeran por anhídrido carbónico.

• Este tipo de reactores, desarrollado principalmente en Francia y Reino Unido, genera el vapor mediante un circuito cambiador de calor, exterior o interior a la vasija que contiene el núcleo.

4. Reactor avanzado de gas (AGR)• Ha sido desarrollado en el Reino Unido como sucesor del uranio

natural-grafito-gas. • Las principales diferencias introducidas son que el combustible, en

forma de óxido de uranio enriquecido, está introducido en tubos de acero inoxidable y que la vasija, de hormigón pretensado, contiene en su interior los cambiadores de calor.



5. Reactor refrigerado por gas a temperatura elevada (HTGCR)• Este reactor representa la siguiente etapa en la serie de reactores refrigerados

por gas. • Se viene desarrollando en R.F. Alemana, Reino Unido y Estados Unidos.• Difiere del anterior en tres aspectos principales: utilización del helio como

refrigerante, en lugar del anhídrido carbónico, combustible cerámico, en vez de metálico, y temperaturas del gas mucho más elevadas.

6. Reactor de agua pesada (HWR)• Este tipo de reactor ha sido desarrollado principalmente en Canadá.• Emplea como combustible uranio natural, en forma de óxido, introducido en

tubos de circonio aleado. Su principal característica es el uso de agua pesada como moderador y refrigerante.

• En su diseño más común, los tubos del combustible están introducidos en una vasija que contiene el moderador, agua pesada. El refrigerante, también agua pesada, se mantiene a presión para que no entre en ebullición, produciéndose el vapor en unos cambiadores de calor por los que circula el agua ligera.



7. Reactor reproductor rápido (FBR)• Hay varios diseños, siendo el ruso y el francés los que se

encuentran más avanzados. • La principal característica de los reactores rápidos es que no utilizan

moderador y que, por tanto, la mayoría de las fisiones se producen por neutrones rápidos.

• El núcleo del reactor consta de una zona fisionable, rodeada de una zona fértil en la que el uranio 238 o uranio natural se transforma en plutonio. También puede utilizarse el ciclo uranio 233-torio.

• El refrigerante es sodio líquido, el vapor se produce en intercambiadores de calor.

• Su nombre de “reproductor” alude a que en la zona fértil se produce mayor cantidad de material fisionable que la que consume el reactor en su funcionamiento, es decir más combustible nuevo que el que se gasta.


Generación de electricidad en centrales nucleares

• Los reactores de agua ligera, en sus dos versiones de agua a presión y en ebullición, representan el 90% de los reactores de potencia que existen en el mundo, por lo que nos vamos a referir a ellos más detenidamente.

• Las centrales nucleares se diferencian de las térmicas de carbón, petróleo o gas, solamente en la forma de proporcionar el calor al agua para que se convierta en vapor y actúe sobre la turbina.

• El resto de la instalación de una central nuclear es idéntica a una de carbón, como se ilustra en el esquema adjunto.



1. CENTRALES DE AGUA A PRESIÓN (PWR) – PRESSUARIZED WATER REACTOREste tipo de centrales se denominan así porque el agua natural o ligera, que actúa como refrigerante y moderador del reactor nuclear, está a una presión superior a la saturación con el fin de impedir su ebullición. La presión media del refrigerante es de 157 atm y su temperatura de 327ºC a la potencia normal.

En este tipo de centrales hay tres circuitos bien diferenciados:• Circuito primario.- El circuito primario es el del agua que se hace circular por el reactor y por el

haz tubular de los generadores de vapor, cuyos elementos principales son:• Vasija del reactor.• Generador de vapor• Bomba del refrigerante del reactor• Presionador

• Circuito secundario.- Es el del agua que se calienta y se vaporiza en el generador de vapor y pasa en forma de vapor por la turbina y se condensa en el condensador.

• Este circuito comprende los elementos:• Generador de vapor• Turbina-generador eléctrico• Condensador

• Circuito terciario.- Es el del agua de refrigeración del condensador y puede ser en circuito cerrado o abierto.



CIRCUITO PRIMARIO• La vasija del reactor para una central de unos 1.000 MWe de

potencia es un recipiente de acero especial de unas 400 t de peso.

• En ella está el núcleo del reactor compuesto por pastillas de dióxido de uranio ligeramente enriquecido (2-4%) en U-235, confinados en vainas de zircaloy (aleación de Zr), los cuales se agrupan en forma cuadrangular, formando los elementos combustibles.

• La fisión nuclear produce una gran cantidad de calor que pasa del combustible al agua de refrigeración incrementando su temperatura en unos 350ºC.

• El agua de refrigeración actúa también como moderador de la energía de los neutrones en la reacción nuclear de fisión en cadena.



Vasija de un reactor PWR



• El reactor se controla por medio de las barras de control y por ácido bórico disuelto en el refrigerante. Tanto las barras de control como el boro son buenos absorbentes de neutrones y tienden a hacer menos reactivo el núcleo, de forma que ajustando cada barra de control que se inserta en el núcleo puede variarse el nivel de potencia de reactor e incluso pararlo.

• El agua a presión calentada en la vasija circula al generador de vapor, o cambiador de calor, donde pasa por el haz de tubos e intercambia su calor con el agua que los rodea transformándola en vapor.

• Los generadores de vapor aseguran una separación física entre el agua del refrigerante del reactor del circuito primario y el ciclo del vapor secundario.

• El haz tubular está formado por un número elevado de tubos de pared delgada para conseguir una superficie de intercambios adecuada y una buena transmisión de calor de acuerdo al diseño termohidráulico.

• El agua enfriada que sale del generador por la zona fría del circuito es impulsada hacia el reactor por una bomba, cerrando así el circuito primario.



Central de Almaraz - España



• En todo el sistema del refrigerante del reactor, circuito primario, se controla la presión, mediante un elemento denominado “presionador” que está conectado a uno de los lazos de refrigeración. Es un cilindro de acero que en funcionamiento normal de la central, un 60% de su volumen está ocupado por agua y un 40% de vapor.

• Interiormente lleva unas resistencias eléctricas para mantener el agua a temperatura de saturación. La existencia de las fases líquido-vapor permite atenuar el cambio de volumen del agua, debido a una variación de la temperatura del refrigerante, mediante la creación de más vapor o disminución de éste y corregir de esta forma la variación de presión en el primario.



• Todo el circuito primario va dentro del edificio de contención. Este edificio de pared cilíndrica va rematado de una cúpula semiesférica o semielíptica.

• La estructura de la obra puede ser de hormigón armado o pretensado e incluso de acero.

• Las paredes interiores van recubiertas de chapas de acero soldadas, que aseguran la más completa estanqueidad.

• La estructura de la contención puede ser de tipo simple o doble. Este edificio tiene que estar diseñado para cargas normales y para cargas debidas a accidentes, tanto internos como externos, así como las cargas de servicio (de construcción, de ensayo, terremoto básico de diseño) y las cargas factoriales que incluyen las cargas de presión y temperatura como consecuencia del accidente máximo de diseño, terremoto con parada segura, etc.

• La finalidad de este edificio de contención es impedir la salida de los productos de fisión, tanto en condiciones normales como de accidente, así como actuar de barrera biológica.



CIRCUITO SECUNDARIO• La separación física de los circuitos primario y secundario se realiza a través del generador

de vapor que, en su parte del secundario, está formado por una carcasa que actúa de barrera de presión alrededor del haz de tubos (primario) y de una parte superior donde se aloja el separador de humedad del vapor.

• El agua de alimentación entra en el generador por la tobera correspondiente y el agua baja a través del espacio anular entre la carcasa y la camisa del haz tubular y sube entre los tubos del haz donde absorbe el calor que le transfiere el agua que circula por el interior de los tubos hasta convertirse en vapor. Este vapor va mezclado con agua, por lo que debe eliminarse ésta en el separador de humedad ya que la turbina requiere vapor con un nivel reducido de humedad.

• El vapor “seco” llega a la turbina, acciona los álabes de la misma y hace girar el generador eléctrico acoplado a ella produciendo energía eléctrica.

• La turbina tiene una sección de alta presión y varias de baja presión. El vapor, al salir de la turbina de alta presión, tiene una cantidad de humedad, de nuevo, que hay que quitar para mejorar el rendimiento de la turbina. Esto se consigue pasando el vapor por un recalentador de humedad. El vapor recalentado se transfiere a las turbinas de baja presión, cuyo número depende de la potencia eléctrica de la central.



• La turbina tiene una sección de alta presión y varias de baja presión. El vapor, al salir de la turbina de alta presión, tiene una cantidad de humedad, de nuevo, que hay que quitar para mejorar el rendimiento de la turbina. Esto se consigue pasando el vapor por un recalentador de humedad. El vapor recalentado se transfiere a las turbinas de baja presión, cuyo número depende de la potencia eléctrica de la central.

• El vapor, una vez que ha pasado por la turbina, se enfría en el condensador que es un cambiador de calor de grandes dimensiones. El agua condensada se recoge en una cámara llamada “pozo caliente”, desde donde es impulsada por las bombas correspondientes a un sistema de precalentamiento y, de ahí, a los generadores de vapor, cerrándose el ciclo.



CIRCUITO TERCIARIO• Para enfriar el vapor en el condensador se requiere una gran

cantidad de agua. Esta agua puede provenir del mar, lagos o ríos, devolviendo el agua a su origen pero algo más caliente.

• A este sistema de refrigeración se le denomina de “ciclo abierto”.

• En un sistema de “ciclo cerrado”, el agua pasa a una torre de refrigeración donde se evapora una pequeña parte, se refrigera el resto y vuelve a entrar en el ciclo.

• SE han impuesto unas limitaciones en el calentamiento del agua vertida después de ser utilizada en la refrigeración del condensador, de forma que una vez mezclada esta agua con la del caudal del medio se mantengan las condiciones ambientales requeridas.



2. CENTRALES DE AGUA A EBULLICIÓN (BWR) – BOILING WATER REACTOR

• En estas centrales el agua natural o ligera actúa como refrigerante y moderador del reactor nuclear.

• El agua, mantenida a una presión de unas 70 atmósferas, entra en ebullición y el vapor producido va directamente a la turbina. Por esta razón, a diferencia de las PWR, no tienen generador de vapor.

• El combustible nuclear está encerrado dentro de la gran vasija llena de agua, donde se produce la ebullición de la misma. El vapor pasa por un sistema de separación y secado del vapor, situado en el interior de la vasija del reactor, antes de ser enviado a la turbina.

• El vapor, una vez que ha pasado por los álabes de la turbina para mover el generador eléctrico, se condensa en el condensador y se envía directamente a la vasija. El agua de refrigeración se recircula en la vasija para controlar el nivel de ebullición y, en último término, la potencia del reactor. También, en este tipo de reactores se utilizan recalentadores de humedad.



Vasija de un reactor BWR

• La característica principal de estos reactores, además de la ya expresada de la ebullición directa del refrigerante, es el sistema de contención que consta de un edificio de hormigón que constituye el blindaje biológico y dentro de él, la contención propiamente dicha , que es una construcción de acero de forma cilíndrica.



• Dentro de este edificio metálico está albergada la vasija, la piscina de relajación, bombas de recirculación, válvulas de seguridad, y otros equipos y su función es retener a los posibles productos de fisión, en caso de accidente.

• La piscina de relajación es un gran depósito de condensación para las descargas de vapor, que proviene de las válvulas de seguridad, durante los transitorios. Es también un sumidero de calor y una fuente de agua para la refrigeración del núcleo en caso de accidente de pérdida de refrigerante del reactor.



NUEVAS GENERACIONES DE REACTORES• En la industria nuclear, conocimiento científico y tecnología avanzan

continuamente. Los requisitos y normas sobre seguridad evolucionan en base a los nuevos conocimientos y a la experiencia adquirida.

• Dentro del alto ritmo de investigación, desarrollo e innovación que siempre ha caracterizado al mundo nuclear frente a otras industrias, se han preparado “Documentos de Requisitos” en varios países, entre ellos EE.UU., Japón y Comunidad Europea.

• En la elaboración de estos requisitos y su revisión han participado empresas eléctricas, fabricantes de reactores nucleares, organismos reguladores, etc. En ellos se establecen las condiciones que deben cumplir los reactores de próxima construcción, tanto desde el punto de vista de la seguridad como del diseño, impacto ambiental, economía, etc.

• Entre sus objetivos se encuentra el de reducir incertidumbres en la planificación, diseño y operación de las futuras centrales nucleares. Comparaciones sistemáticas entre estos documentos han demostrado una clara coherencia en sus requisitos.



Entre otros, pueden destacarse:• 60 años de funcionamiento.• Operación segura y flexible con un alto grado de disponibilidad

global.• Aumento de la automatización y la mejora de los factores humanos

proporcionando al operador mayor tiempo para la toma de decisiones y reduciendo las probabilidades de errores.

• Reducción de la frecuencia de daños al núcleo a menos de 1 en 100.000 veces por reactor y año y la frecuencia acumulada de emisiones después de un daño en el núcleo a menos de 1 en un millón de veces por reactor y año.

• Incorporación de diseños para hacer frente a accidentes severos.• Limitación de las acciones de protección necesarias en el entorno,

en el caso hipotético de una emergencia mediante medidas adicionales incorporadas en el diseño de las plantas.


Tratamiento de residuos

Clasificación de los residuos

Hay una amplia gama de residuos radiactivos. Algunos de los criterios más importantes que pueden servir de base para el establecimiento de clasificaciones de residuos son:• El estado físico• El tipo de radiación emitida• El período de semi-desintegración• La actividad específica y la radio-toxicidad.



• Estado físico: Por su estado físico los residuos se clasifican en sólidos, líquidos y gaseosos. Este criterio es importante por el distinto tratamiento o acondicionamiento que reciben los residuos radiactivos según sean sólidos, líquidos o gaseosos.

• Tipo de radiación emitida: Los radionucleidos contenidos en los residuos radiactivos pueden desintegrarse de diferentes formas, dando lugar a la emisión de diversas partículas o rayos. Desde este punto de vista, los residuos radiactivos se clasifican en emisiones , y . Debido a que cada tipo de radiación interacciona de distinta forma con la materia, presentando diferentes longitudes de penetración o lo que es lo mismo, alcances en el medio irradiado, este criterio condiciona las barreras de protección, el manejo de los residuos y en general la exposición a las radiaciones en el lugar de almacenamiento.



• Período de semidesintegración: Como es sabido, la radiactividad decrece regularmente con el tiempo. En función del período de semidesintegración de los radionucleidos contenidos en los residuos (o tiempo al cabo del cual la radiactividad se reduce a la mitad), se puede hacer la siguiente clasificación:• Residuos radiactivos de vida corta: estos residuos están contaminados

básicamente con isótopos radiactivos cuyo período de semidesintegración es inferior a 30 años.

• Residuos radiactivos de vida larga: estos residuos están contaminados con isótopos radiactivos cuyo período de semidesintegración es superior a 30 años.

• Así, los residuos de vida corta reducen su actividad inicial a menos de la milésima parte en un plazo como máximo de 300 años (es decir, 10 períodos). Sin embargo, los residuos de vida larga pueden conservar una actividad apreciable durante miles de años.



• Actividad específica: Otro de los parámetros más significativos para la clasificación de residuos es la actividad por unidad de masa o volumen de material radiactivo (actividad específica). Su unidad de medida en el SI es Bq/gr. Una cierta porción del residuo, en general, contendrá distintos radionucleidos, cada uno de ellos con una determinada actividad específica. Para cada radionucleido hay definido un umbral por encima del cual se considera al residuo como de alta actividad y recíprocamente, por debajo, como de baja. Este criterio determina los problemas de protección a corto plazo, ya que el nivel de actividad de los residuos condiciona el blindaje durante su manejo normal y transporte.

• Radiotoxicidad: La radiotoxicidad es una propiedad de los residuos radiactivos que define su peligrosidad desde el punto de vista biológico. La radiotoxicidad de un radionucleido engloba varios parámetros como el tipo de radiación, el período de semidesintegración, la mayor o menor rapidez con que es expulsado del organismo por los procesos orgánicos, y también depende de si tiende a fijarse selectivamente en determinados órganos o tejidos.



Clases de toxicidad:• El primero de dichos grupos o Grupo A comprende los

radionucleidos de más alta toxicidad, entre los que figuran como ejemplos representativos el 226Ra, el 239Pu y el 241Am.

• El segundo grupo o Grupo B comprende los radionucleidos de toxicidad entre media y alta, como por ejemplo el 90Sr y los yodos-125, 126 y 131.

• El tercer grupo o Grupo C comprende los radionucleidos de toxicidad entre media y baja y figuran en él como ejemplos típicos en 32P, el 198Au y el 99Mb.

• Finalmente, el cuarto grupo o Grupo D comprende los radionucleidos de baja toxicidad entre los que se encuentran el 3H, el 51Cr y el 99Tc. En este grupo se puede considerar también incluido el uranio natural.



Clasificación de los residuos radiactivos por su actividad:Residuos de baja y media actividad

Sus características principales son:• Actividad específica por elemento radiactivo baja.• No generan calor.• Contienen radionucleidos emisores beta-gamma con períodos de

semidesintegración inferiores a 30 años, lo que quiere decir que reducen su actividad a menos de la milésima parte en un período máximo de 300 años.

• Su contenido en emisores alfa debe ser inferior a 0,37 Gbq/t. (0,01 curios/tonelada en promedio)

• Algunos ejemplos de radionucleidos contenidos en los residuos de baja y media actividad son el 137Cs, el 90Sr y el 60Co.



Residuos de alta actividad• Sus características principales son:• Contienen radionucleidos emisores alfa de vida larga en

concentraciones apreciables por encima de0,37 Gbq/t (0,01 Ci/t).

• Pueden desprender calor.• Los radionucleidos contenidos en residuos de alta

actividad tienen un período de semidesintegración superior a 30 años, llegando algunos a alcanzar decenas de miles de años.



Residuos del ciclo de producción de energía eléctrica

Según su origen se pueden distinguir tres tipos:• Residuos de la primera fase del ciclo del combustible.

Comprende los residuos generados en las etapas de minería del uranio, fabricación de concentrados, conversión a hexafluoruro de uranio y enriquecimiento del uranio y fabricación de los elementos combustibles.

• Residuos generados en el funcionamiento de las centrales nucleares

• Residuos de la segunda fase del ciclo del combustible



Sistemas de aislamiento de los residuos• El objetivo final de la gestión de los residuos consiste en su

inmovilización y aislamiento por el período de tiempo necesario, mediante la interposición de una serie de barreras artificiales (matrices de inmovilización, paredes de hormigón, arcillas especiales, etc.) y naturales (formaciones geológicas diversas) entre los residuos y el ser humano, que impidan la llegada de los radionucleidos al medio ambiente, hasta que hayan perdido su actividad. Esta gestión debe garantizar que las cargas de todo tipo para las generaciones futuras sean mínimas.

• Puesto que los sólidos tienen menor movilidad que los líquidos, la primera barrera o “barrera química” se constituye inmovilizando el residuo en una matriz sólida, estable y duradera, que sea químicamente inerte. Esta operación se denomina “acondicionamiento”.


Tratamiento de residuos• Las matrices más utilizadas en el mundo para los residuos de baja y media actividad

son el cemento, el asfalto y los polímeros, mientras que para los residuos de alta actividad, la opción del vitrificado, en el caso del ciclo cerrado, es la considerada internacionalmente más adecuada para la inmovilización de las soluciones líquidas procedentes del reproceso del combustible gastado. La segunda barrera o “barrera física” es el contenedor, donde se confinan los residuos inmovilizados con el fin de evitar su contacto con los agentes exteriores y su posible dispersión. El diseño de los contenedores se hace de acuerdo con el tipo de residuo, utilizándose generalmente bidones metálicos normalizados para los de baja y media actividad y recipientes metálicos especiales construidos con metales de gran resistencia a la corrosión, cerrándose el conjunto por soldadura, para los residuos de alta actividad.

• La tercera barrera o “barrera de ingeniería” la constituye la instalación en donde se colocan los residuos. Su diseño incluye estructuras, blindajes y sistemas concebidos para el mejor logro del objetivo propuesto y en función de la categoría de los residuos a almacenar.

• La cuarta barrera o “barrera geológica” la constituye el medio de la corteza terrestre en el que se ubican los residuos. Esta barrera geológica debe ser altamente estable e impermeable. Su misión es detener o retardar el acceso de los radionucleidos al medioambiente en el caso de que superasen las tres primeras barreras anteriores


Impacto ambiental• Radioactividad y Biodiversidad: Impactos Generales• Los accidentes nucleares no sólo pueden tener devastadoras

consecuencias para los humanos, sino también para la biodiversidad presente en la zona del desastre.

• La observación de los animales luego de una catástrofe de esta magnitud permite advertir las consecuencias genéticas de la radioactividad antes que éstas se manifiesten en el hombre, debido a la menor longevidad de los animales.


Impacto ambientalEfectos de la radioactividad sobre los animales • Los animales que resultan irradiados presentan a los pocos días o semanas diarrea,

irritabilidad, pérdida de apetito y apatía, pudiendo quedar estériles por un tiempo que varía según su grado de exposición. Los órganos internos se contaminan y algunos elementos radiactivos como el estroncio, se introducen en los huesos, donde permanecerán durante toda la vida del animal, mermando las defensas del organismo y haciéndole presa fácil de enfermedades.

• La única solución para eliminar la radioactividad es el tiempo y los cuidados, sumado a detener inmediatamente la exposición a productos radioactivos. Por eso, de consumir tales animales los expertos recomiendan evitar tanto los huesos como sus órganos.

• Los animales domésticos resultan fuertemente afectados si son expuestos a altos niveles de radioactividad.

• Las vacas, de verse obligadas a permanecer en lugares con alta radiación, producen menos leche, la cual se convierte en una especie de imán para los radionucleidos que quedan magnetizados a la cadena alimenticia cuando las reces ingieren pastos contaminados.

• En adición, el pelo de las vacas se vuelve lacio e incluso pueden llegar a padecer esterilidad de permanecer en zonas con alta radiación.


Impacto ambiental• Las gallinas por su parte, sufren pérdida de plumas y leucemia; los caballos

padecen enfermedades cardíacas, ceguera y reumatismo, mientras que ovejas y cerdos se ven afectadas en el hígado.

• En contraposición, hay animales que prefieren los lugares que desprenden energías negativas. Las hormigas sienten especial predilección por los cruces telúricos y las intersecciones de la red Hartmann, e instalan sus hormigueros justo donde éstos hacen resonancia con las corrientes de agua o las fallas del subsuelo.

• Las abejas por su parte, producen el doble o el triple de miel cuando sus casetas están situadas sobre lugares malsanos.

• Algunas bacterias y hongos prosperan naturalmente en áreas de alta radiación y científicos han descubierto que algunas especies de plantas han sido poco afectadas por la radiación.

• Martin Hajduch, un biólogo de la Academia Eslovaca de Ciencias, estudió las semillas cosechadas de soja y plantas de lino que crecieron dentro de la zona de exclusión que rodea a la planta nuclear de Chernobyl y descubrió que se desarrollaron mejor que aquellas crecidas en tierra no contaminada, aunque lógicamente el biólogo recomienda no ingerir nada que haya crecido en dicha zona.


Impacto ambientalOcéanos y Radioactividad• La biodiversidad de los océanos es inestimable. La riqueza y variedad del mundo

marino incluye desde seres microscópicos unicelulares hasta gigantes de más de quince metros, con gran variedad de colores, formas y hábitos de vida.

• El mar también se ha convertido en diluyente de elementos radioactivos procedentes de las fugas en centrales nucleares, de los ensayos con bombas atómicas o de la lluvia radioactiva.

• Durante las décadas del 50 y del 60 se realizaron numerosos ensayos nucleares en atolones e islas del Pacífico, principalmente por parte de Estados Unidos y Francia. Dichas pruebas demostraron el impacto que tienen las radiaciones en la fauna y flora marina.

• Especies como el coral pueden tolerar altas dosis de radiación absorbida, miles de veces superior al límite para los seres humanos. Otros organismos, como las medusas, al alimentarse de microorganismos filtran grandes cantidades de agua y fijan por ende en su cuerpo los radioisótopos, llegando así a niveles superiores a los normales del agua de mar. Todo depredador que se alimente de ellas, como por ejemplo las tortugas, absorberá estos radioisótopos.

• Estudios demuestran una tasa elevada de embriones muertos o con aberraciones de origen mutagénico en tortugas expuestas por este mecanismo a las radiaciones


Impacto ambiental• Los peces pueden resistir las radiaciones, pero como en

el caso de las especies antes citadas, los radioisótopos se fijan en el cuerpo y pueden contaminar a otros depredadores o al hombre que consume. Se observó además un incipiente aumento de malformaciones en los peces de las zonas en las que se ha ensayado con armas nucleares.

• Tales efectos persisten por varios años.


Bibliografía• Centrales de Energías Renovables, UNED y Pearson, 2009• Introducción a los Reactores Nucleares - Foro de Industria Nuclear

Española, Julio 2008• Origen y Gestión de Residuos Radioactivos, Ilustre Colegio de

Físicos de España. ISBN: 84-87338-02-X

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