Aplicacions d'una central nuclear

Generació nuclear:
·Producció de calor per a la generació d'energia elèctrica
·Producció de calor per a ús domèstic i industrial
·Producció d'hidrogen mitjançant electròlisi d'alta temperatura
·Dessalatge
Propulsió nuclear:
·Marítima
·Coets de propulsió tèrmica nuclear (proposta).
·Coets de propulsió nuclear polsada (proposta).
Transmutació d'elements:
·Producció de plutoni, utilitzat per a la fabricació de combustible d'altresreactors o d'armament nuclear
·Creació de diversos isòtops radioactius, com el americi utilitzat en elsdetectors de fum, o el cobalt-60 i altres que  s'utilitzen en els tractamentsmèdics

Aplicacions de recerca, incloent:
·El seu ús com a fonts de neutrons i de positrons (p. ex. per al seu úsd'anàlisi mitjançant activació neutrònica o per al datat pel mètode depotassi-argó).
·Desenvolupament de tecnologia nuclear.

Avantatges i inconvenients d'una central nuclear

       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.
  
  

Central nuclear en el terratrèmol de Japó

Es va declarar un estat d'emergència a la central nuclear de Fukushima 1 de l'empresa Tòquio Electric Power, TEPCO, a causa de la falla dels sistemes de refrigeració de la piscina on s'emmagatzema el combustible nuclear gastat d'un delsreactor.

Es va informar en un primer moment que no hi havia fuites radiactives, però es van evacuar 3.000 habitants en un radi de 3 km del reactor.El combustible nuclear utilitzat es guarda en una piscina d'aigua que evita que la seva radiactivitat s'expandeixi a l'exterior. La piscina està connectada a un circuit de refrigeració per a extreure-hi calor, aprofitar-la i enviar-la també a la xarxa en forma d'electricitat. Aquest sistema funciona amb l'energia generada al reactor i té també un sistema alternatiu que funciona amb fuel. En espatllar-se el sistema de refrigeració, l'aigua s'anava escalfant i es va produir hidròlisi, que va fer baixar la quantitat d'aigua, amb la qual cosa aquesta s'escalfava més ràpidament, i va deixar anar hidrogen, que en estar en un edifici tancat hermèticament va fer pujar la pressió d'aquest.

La pressió va fer que els ions d'hidrogen explotessin, cosa per la qual es va decidir trencar l'edifici, així el vapor i l'hidrogen fugien lliurement a l'aire i no podria haver sobrepressió ni explossions. El combustible usat no cobert per l'aigua està en contacte amb l'aire i hi pot deixar anar radioactivitat. Els nivells de radiació a la cambra de control de la planta van ser de mil vegades per sobre dels nivells normals. I i en la porta de la planta es van trobar nivells vuit vegades superiors als normals. Hi ha la possibilitat d'una fusió del nucli. Després de l'explosió les autoritats confirmaren que els nivells de radiació havien disminuït. Més tard les autoritats donen una categoria de 4 en una escala de 7 a l'Escala Internacional d'Accidents Nuclears evacuant a més 45.000 persones i començant a distribuir iode no radioactiu per a intentant minvar el risc de càncer de tiroide a causa de la radiació, qualificant aquest incident com el més greu des de l'accident de Txernòbil. També va resultar danyat el sistema de refrigeració de les piscines de combustible gastat dels reactors I, II i IV de la central nuclear de Fukushima 2.

Centrals nuclears de món

·Centrals nuclears d'Espanya: Actualment Espanya compta amb vuit centrals nuclears, entre elles Santa Maria de Garoña, el desmantellament s'està decidint actualment. Les altres sets centrals són: Almaraz I i Almaraz II; Ascó I i Ascó II,Cofrents. Vandellòs I i Trillo. Anteriorment Espanya comptava també amb les centrals José Cabrera i Vandellòs I que ja han deixat de funcionar.

·Centrals nuclears de França: França compta amb 23 centrals nuclears i 59 reactors. Les principals plantes de França són la Central nuclear de l'Blayais, la Central nuclear de Chooz i la Central nuclear de Civaux.

·Centrals nuclears dels Estats Units: Estats Units compta amb 104 reactors nuclears i és actualment el país amb major quantitat de centrals nuclears. El llistat de les mateixes es pot veure a elles es pot veure a Centrals nuclears d'Amèrica Llatina: A Amèrica llatina hi ha diversos països amb centrals nuclears. Per exemple a Argentina podem trobar lescentrals de Atucha I i II i l'Embassament.

·A Mèxic es troba la planta Laguna Verde i al Brasil la Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto.

·Centrals nuclears en altres punts d'Europa:

Regne Unit té 19 reactorsnuclears, Suècia 10, Suïssa 5 i Alemanya 17. Itàlia no té centrals nuclears . Alemanya s'ha compromès a tancar totes les seves centrals nuclears pera l'any 2020.

Parts d'una central nuclear

Una central nuclear té quatre parts:

El reactor en el qual es produeix la fissió.

El generador de vapor en el qual la calor produïda per la fissió s'usa perfer bullir aigua.

La turbina que produeix electricitat amb  l'energia continguda en el vapor.

El condensador en el qual es refreda el vapor, 
convertint-lo en aigua líquida.

La reacció nuclear té lloc en el reactor, on hi ha les agrupacions de varetes de combustible
 intercalades amb unes desenes de barres de control que estan fetes d'un material que absorbeix els neutrons. Introduint aquestes barres
de control més o menys es controla el ritme de la 
fissió nuclear ajustant-lo a les necessitats de
generació d'electricitat.

A les centrals nuclears habituals hi ha un 
circuit primari d'aigua en què aquesta s'escalfa per la fissió de l'urani. Aquest circuit forma un sistema tancat en el qual l'aigua circula sota pressió.
Amb l'aigua del circuit primari s'escalfa un altre circuit d'aigua, anomenat secundari.
L'aigua d'aquest circuit secundari es 
transforma en vapor a pressió que és conduït a una turbina. El gir de la turbina mou a un
generador que és el que produeix el corrent elèctric.
Finalment, l'aigua és refredada en torres de refredament, o per altres procediments.

Funcionament d'una central nuclear

Les reaccions nuclears consisteixen en bombardejar amb neutrons elements químics pesats (generalment urani i plutoni), provocant la desintegració del nucli en dos nuclis més petits i alliberant-se en el procès nous neutrons i una energia molt superior a l'obtinguda per combustió d'elements fòssils. Els neutrons resultants contribueixen a provocar noves reaccions espontàniament (normalment s'utilitzen moderadors per obtenir la velocitat adequada d'aquests per maximitzar el nombre de fissions). L'esquema de funcionament d'una central és senzill i semblant a d'altres centrals elèctriques. Es disposa d'un circuit primari per el qual passa l'aigua (o d'altres elements segons el reactor) que es farà escalfar en el reactor nuclear a partir de l'energia obtinguda en les reaccions. Aquesta aigua "escalfada" es fa passar per un intercanviador de calor (generador de vapor) amb el circuit secundari, convertint-se l'aigua d'aquest segon en vapor que fa moure les turbines, les quals proporcionen l'energia mecànica que necessita el generador elèctric per produir l'electricitat que es subministra a les xarxes de distribució i arriba a les nostres cases. Finalment es disposa d'un circuit de refrigeració semiobert que torna a condensar l'aigua del circuit secundari. Aquest tercer circuit recull aigua del mar o un riu i després de fer la seva funció -en la qual s'escalfa- es passa per una torre de refrigeració (les grans "xemeneies" que veiem en tota central elèctrica i el "fum" de les quals només es vapor d'aigua) per recuperar la temperatura inicial i tornar al seu orígen.

Què és una central nuclear?

Una central nuclear és una instal lació on es produeix energia elèctrica apartir de la fissió nuclear dels àtoms d'un determinat element (urani, ràdio o plutoni).

Les instal.lacions nuclears són construccions complexes per la varietat de tecnologies industrials emprades i per l'elevada seguretat amb què se'ls dota. Les característiques de la reacció nuclear fan que pugui resultar perillosa si es perd el seu control i prolifera per sobre d'una determinada temperatura a què fonen els materials emprats en el reactor, i també si es produeixen fuites de radiació nociva per aquesta o una altra causa.

L'energia nuclear es caracteritza per produir, a més d'una gran quantitat d'energia elèctrica, residus nuclears que cal allotjar en dipòsits aïllats i controlats durant molt de temps. A canvi, no produeix contaminació atmosfèrica de gasos derivats de la combustió que produeixen l'efecte hivernacle, ni necessiten l'ús de combustibles fòssils per a la seva operació. No obstant això, les emissions contaminants indirectes derivades de la seva pròpia construcció, de la fabricació del combustible i de la gestió posterior dels residus radioactius (s'anomena gestió a tots els processos de tractament dels residus, inclòs el seu emmagatzematge) no són menys preables.