¿Cómo funciona una CENTRAL NUCLEAR?

Summary

El guion del video ofrece una explicación detallada del funcionamiento de las centrales nucleares, desde la historia de Enrico Fermi y la descubrimiento de la fisión nuclear hasta las aplicaciones pacíficas de la energía nuclear en la generación eléctrica. Se describe el proceso de fisión, la necesidad de uranio 235 como combustible fisionable y el enriquecimiento de este para su uso en centrales nucleares. Además, se explica cómo se controla la reacción en cadena y se presenta el funcionamiento de un reactor de agua a presión, incluyendo el uso de moderadores y refrigerantes para mantener la presión y la temperatura adecuadas, y la conversión de energía térmica en eléctrica a través de turbinas y generadores.

Takeaways

• 🔬 La historia comienza en 1934 con Enrico Fermi, quien desencadena una serie de experimentos con neutrones que llevan a la descubrimiento de la fisión nuclear.
• 🤔 La fisión nuclear se da cuando un átomo pesado como el uranio se divide en átomos más ligeros, liberando una gran cantidad de energía.
• 🌟 El proceso de fisión en cadena fue comprendido por Otto Hahn y Lise Meitner, quienes observaron que la fisión del uranio 235 liberaba neutrones adicionales que podían causar fisión en otros átomos de uranio.
• ⚠️ El uranio 235 es un elemento raro y para usarse en centrales nucleares, se necesita enriquecerlo aumentando su proporción en comparación con el uranio 238.
• 💧 Los neutrones son moderados y ralentizados por un medio, como el agua o el grafito, para que puedan causar fisión en otros átomos de uranio sin desencadenar una explosión incontrolable.
• ⚙️ Las centrales nucleares funcionan a través de un reactor de agua a presión, donde el uranio enriquecido actúa como combustible y el agua sirve como moderador y refrigerante.
• 🌀 El calor generado por la fisión es transferido al agua del circuito primario y luego a circuitos secundarios, donde se produce vapor que impulsa turbinas.
• 🌐 Las turbinas, a su vez, mueven un generador eléctrico, que convierte la energía mecánica en eléctrica, la cual es luego elevada en tensión para ser transportada.
• 🔁 El vapor que ha pasado por la turbina se condensa de nuevo en agua en un condensador, y este proceso se repite en un ciclo continuo.
• 🌍 Las centrales nucleares son una forma de energía que proporciona electricidad a millones de hogares alrededor del mundo y son una parte importante de la mezcla energética.
• 🚀 La energía nuclear también tiene aplicaciones militares, como se vio en la Segunda Guerra Mundial con el desarrollo de las bombas atómicas.

Q & A

¿Qué año es considerado como el inicio de la investigación nuclear y por quién se realizó?

El año 1934 es considerado como el inicio de la investigación nuclear, cuando Enrico Fermi lanzó neutrones contra una muestra con la idea de obtener elementos más pesados.

¿Qué descubrimiento de Otto Hahn y Lise Meitner cambió la comprensión de la energía nuclear?

Otto Hahn y Lise Meitner descubrieron la fisión del uranio, un proceso que liberaba una gran cantidad de energía y que más tarde se aplicaría en las centrales nucleares y las bombas atómicas.

¿Cuál es la diferencia fundamental entre la fisión y la fusión nuclear?

La fisión es el proceso por el cual un átomo grande se divide en dos átomos más pequeños, liberando energía. La fusión, por otro lado, es el proceso por el cual dos átomos pequeños se unen para formar uno más grande, también liberando energía.

¿Por qué el hierro es considerado el elemento más estable del universo?

El hierro es considerado el elemento más estable porque tiene la menor energía por núcleo, lo que significa que sus núcleos están mejor comprimidos y es el átomo donde los núcleos están más a gusto.

¿Cómo se utiliza la energía nuclear en las centrales nucleares modernas?

Las centrales nucleares modernas utilizan la fisión del uranio-235 como fuente de energía. Este proceso es controlado para evitar una reacción en cadena descontrolada y generar electricidad.

¿Qué es el uranio-235 y por qué es importante en la energía nuclear?

El uranio-235 es un isótopo de uranio que es fisionable, lo que significa que puede ser dividido en dos partes por neutrones, liberando una gran cantidad de energía. Es fundamental para la producción de energía en las centrales nucleares.

¿Qué es el enriquecimiento de uranio y por qué es necesario en las centrales nucleares?

El enriquecimiento de uranio es el proceso de aumentar la proporción de uranio-235 en la muestra de uranio. Es necesario porque el uranio natural contiene muy poco uranio-235, y este isótopo es necesario para la fisión en las centrales nucleares.

¿Qué función cumple el moderador en una central nuclear?

El moderador, que puede ser agua o grafito, sirve para ralentizar los neutrones, lo que aumenta su probabilidad de causar fisión en otros átomos de uranio-235 y mantener la reacción en cadena controlada.

¿Cómo se transforma la energía térmica generada por la fisión en electricidad en una central nuclear?

La energía térmica se utiliza para calentar agua en un circuito primario, lo que produce vapor. Este vapor luego impulsa turbinas que están conectadas a un generador eléctrico, que genera electricidad.

¿Qué es un reactor de agua a presión y cómo se relaciona con la producción de electricidad en una central nuclear?

Un reactor de agua a presión es una tipo de reactor nuclear que utiliza agua como moderador y refrigerante. El calor generado por la fisión es transferido al agua, lo que produce vapor que luego impulsa turbinas para generar electricidad.

¿Cómo se maneja el vapor después de que ha movido la turbina en una central nuclear?

El vapor, después de haber movido la turbina y haber perdido energía, cae en un condensador donde se condensa de nuevo en agua, utilizando un foco frío. La agua se calienta nuevamente y se vuelve a utilizar en el generador de vapor, formando un ciclo continuo.