La energía nuclear: el lado oscuro de la fuerza

Asistimos con horror a los sucesos acaecidos en Japón en donde un terremoto y posterior Tsunami han devastado a la población, y sin embargo este horror palidece frente a las múltiples explosiones y posibles riesgos de contaminación radiactiva de la planta nuclear de Fukushima. Sus consecuencias para el medio ambiente y el riesgo sanitario es demasiado alto como para pasarlo por alto. En las ultimas entradas en este blog hemos estado estudiando el uso de las energías renovables y NO renovables y desde luego teníamos en turno estudiar el uso tecnológico de la energía nuclear pero no esperábamos que un suceso como este nos tuviera en vilo frente a las consecuencias que este hecho está teniendo en el mundo.

Desde los años 50 y 60, el uso de estas plantas estuvo en boga, aparentemente el uso de unos pocos kilos de combustible (uranio) garantizaba un suministro de energía electrica reemplazando la quema intensiva de carbón, parecía la panacea, sin embargo en los años 70 y 80 aparecieron varios accidentes que hizo cambiar la opinión publica. El suceso que mas ha conmovido la población fue el acontecido en 1986 en Chernóbil, en donde el uso de una tecnología deficiente y un mal proceso de mantenimiento llevaron a exponer a cientos de miles de personas a enormes dosis de radiación que les ha causado la muerte, la contaminación al entorno, el retiro forzoso de miles de personas. Si bien es cierto que estamos urgidos de energía, ¿vale la pena el riesgo que corremos frente a este tipo de tecnología?, ¿Será qué acaso no solo somos responsables de nuestros procesos tecnológicos,  sino también de las consecuencias que una tecnología desbocada puede provocar en nuestro planeta?. Aquí queda abierta entonces la discusión.

Desde hace ya tiempo se habla sobre la seguridad que tienen las centrales nucleares, pero a causa de la crisis nuclear que hay en Japón a raíz del terremoto y posterior tsunami el tema está mucho más candente. El riesgo que hay en el país nipón es evidente, con peligros que van desde emisión de radiaciones hasta la fusión del núcleo.
El proceso de la energía nuclear se basa en una colisión entre varios elementos dentro del núcleo de la central. Cuando allí el uranio, torio y plutonio reciben un neutrón se produce un impacto entre ambos, algo que libera energía creando dos neutrones, que a continuación impactarán con dos núcleos atómicos que se volverán a multiplicar y así sucesivamente. En este proceso se genera mucha energía, en forma de calor. Lo que se busca en las centrales es hacer este proceso de forma controlada, por lo que se aplican diferentes procedimientos, usando un material para diluir el material fusionable y disminuir la velocidad de los neutrones, utilizando un material que comúnmente se llama moderador. Con estos dos procesos se puede controlar lo que ocurre en el proceso, pero para que la central nuclear sea efectiva es necesario sacar la energía, para lo que se usa un líquido refrigerante, que también servirá para enfriar el reactor.
En el caso de la central de Fukushima el refrigerante usado es agua normal. Esta pasa por el reactor, lo enfría y genera vapor. El vapor transcurre por una serie de turbinas que están conectadas a un generador y ahí es donde se genera la electricidad que después podemos usar —el proceso se repite de forma continuaDe lo que ha sucedido en la central de Fukushima la mayoría estamos al corriente, pero básicamente, con el terremoto los reactores se pararon de forma automática y a continuación fallaron los dos sistemas para enfriarlo, primero el eléctrico y posteriormente los motores diésel, que fueron afectados por el tsunami. A partir de ahí el reactor se comienza a recalentar y la presión aumenta, por lo que se libera algo de vapor radiactivo al edificio de contención hermético.

Posteriormente se han producido explosiones que han destruido las paredes del edificio del reactor. Los operarios consiguieron hacer funcionar las bombas de refrigeración, en las que usan agua de mar para refrigerar el reactor junto con ácido bórico, que retrasa el proceso de la reacción nuclear..
Ahora vamos a lo que sucede cuando se produce una fusión del núcleo. Normalmente el reactor funciona a unos 1.200 grados Celsius y hay un riesgo real de fusión cuando se alcanzan los 3.000 grados. La fusión del núcleo se puede producir debido a diferentes causas, principalmente porque la potencia del reactor no pueda ser controlada ya que no se pueda refrigerar correctamente el reactor, ya sea por la pérdida de refrigerante o por la imposibilidad de hacer funcionar el sistema. Esto último es lo que está sucediendo en la central de Fukushima. Cuando se sobrepasa la barrera de temperatura anteriormente mencionada tiene lugar la fusión del núcleo, que se produce cuando el material usado, normalmente uranio, pasa de estar en estado sólido a líquido. Con esto se produciría la destrucción del reactor y lo más grave, un posible colapso de la estructura del edificio —que es lo que sucedió en Chernobyl debido a algo mucho más serio, una explosión del reactor— y la posible filtración del material radiactivo al subsuelo (lo que nunca ha ocurrido todavía).
En la memoria de todos está lo ocurrido en Chernobyl y el gran temor es si en Japón se puede producir una tragedia de este tipo. Por el momento parece que no será así y aunque se produzca la fusión del núcleo las consecuencias no tienen por qué ser las mismas, ya que la estructura de la central de Fukushima es más segura que la de Chernobyl. No obstante, espero que no lleguemos a comprobar si es así o no, ya que eso significará que no se ha producido ninguna fusión del núcleo y que finalmente la situación se ha podido controlar.

Actividades:

Para que puedas comprender un poco mas como es qué funciona la energía nuclear y como es su proceso para que se logre aprovechar su energía para transformarse en electricidad te invito a que realices las siguientes actividades.

1, Visita las siguiente infografías (animaciones) y realiza un bosquejo de ellas en tu cuaderno:

http://www.iesmariazambrano.org/Departamentos/flash-educativos/nuclear.swf

https://www.planetseed.com/files/uploadedfiles/Science/Features/Earth_Science/Global_Climate_Change_and_Energy/anim/nuclearplant/es/nuclearplant.html?width=700&height=375&popup=true

http://www.inza.com/ainoa/nuclear2.swf

2. Ahora visita la página del profesor Arturo Quirantes, que tiene una cátedra de Física en la Universidad de Granada que en palabras muy sencillas nos explica como es el proceso de fusión en una central nuclear y qué es lo que posiblemente esté pasando al interior del reactor de Fukushima.

http://fisicadepelicula.blogspot.com/2011/03/fukushima-y-el-sindrome-de-china.html

En el siguiente recurso veras información que nos lleva a analizar los pros y los contra de la energía nuclear, haz clic en el enlace y una vez que leas la información, haz un resumen en tu cuaderno en el que esté incluido tanto los beneficios, así como las consecuencias de esta energía.

https://www.planetseed.com/es/node/15752

3. Observa los siguientes videos para que te hagas una idea de cómo funciona esta energía, sus uso industrial y los efectos que está teniendo en nuestro ambiente.

 

En los siguientes videos podrás darte una idea de los accidentes de Chernóbil y el actual de Fukushima

 

Haz clic sobre el siguiente enlace para que te puedas comprender la magnitud de lo que ha sido esta tragedia de Japón, no solo en cuanto al terremoto y posterior tsunami sino todas las implicaciones que ha tenido en los reactores de la planta de Fukushima. (Video de la televisión española)

http://www.rtve.es/alacarta/videos/informe-semanal/informe-semanal-japon-emergencia-nuclear/1049854/

Actividad  evaluativa

Amigo estudiante, la evaluación de este tema lo podrás realizar de la siguiente forma:

Presentación de un ensayo individual en donde  analices y asumas una posición personal con respecto a la energía nuclear y todas sus posibilidades.  Este trabajo lo debes enviar al correo electrónico asociado a este blog: myprofeciencias@gmail.com Se calificará de acuerdo a rubrica que se les presentará en la clase.

Fuentes:

(1) http://win-hd.com/showthread.php?t=9354&page=1  

(ZAMBRANO, 2011)

(Institución Educativa María Zambrano, 2011 <http://www.iesmariazambrano.org/>)

Arturo Quirantes. http://fisicadepelicula.blogspot.com/2011/03/fukushima-y-el-sindrome-de-china.html 2011

– El PAIS.es <http://www.inza.com/ainoa/nuclear2.swf>

Excelencia de Schlumberger en el Desarrollo Educativo (SEED) <

https://www.planetseed.com/es/node/15752

-Videos cortesía de www.youtube.com

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