INTRODUCCIÓ:

L'energia nuclear o atòmica es aquella que s'obté a partir de reaccions nuclears.Aquestes reaccions poden donar-se de forma espontànea o poden ser provocades per l'èsser humà.


CENTRALS NUCLEARS:

L'èsser humà ha creat centrals nuclears per obtenir electricitat.Les centrals nuclears produeixen electricitat gràcies a la utilització de reactors nuclaears,uns dispositius preparats per produir una reacció nuclear controlada.
Per produir energia,les centrals nuclears utilitzen materies primes,materials"fisionables"que proporcionen calor mediant les seves reaccions,aquest calor,passa per un cicle termodicàmic per produir energia electrica movent un alternador.
En les centrals nuclears s'utilitzen elements químics com l'urani o el plutó.Les centrals nuclears no genera gasos contaminants a l'atmosfera,com altres centrals,el que genera són residus radiactius molt contaminants i perillosos aquests residus han de ser aillats una vegada utilitzats en dipòsits controlats.

Parts de les centrals nuclears:

Una central nuclear té quatre parts:

1. El reactor en el qual es produeix la fissió

2. El generador de vapor en el qual la calor produïda per la fissió es fa servir per fer bullir aigua
3. La turbina que produeix electricitat amb l'energia continguda en el vapor
4. El condensador en el qual es refreda el vapor, convertint-lo en aigua líquida.

En les centrals nuclears habituals hi ha un circuit primari d'aigua en el que aquesta s'escalfa per la fissió de l'urani. Aquest circuit és un sistema tancat en el qual l'aigua circula sota pressió, per a que romangui líquida malgrat que la temperatura que arriba és d'uns 293 º C.

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.



Tipus de reactors:

Reactors AGR:
Aquests tipus de reactors són els que tenen més seguretat. S'empra diòxid de carboni a alta pressió com a refrigerant, i grafit com a moderador. Les varetes de combustible van inserides en tres-cents forats practicats en un gran bloc de grafit, cosa que implica que el moderador no pugui ser retirat com en altres tipus de reactor, aquest fet és potser el punt negatiu d'aquest tipus de central, ja que si és necessari aturar la reacció cal extreure les varetes de combustible del nucli. El diòxid de carboni utilitzat com a gas refrigerant, es manté a pressió en el bloc de grafit, que absorbeix la calor produïda en la reacció.Es troba protegit per una gran capa de formigó totalment hermètica, de gruix molt superior al d'altres centrals, cosa que minimitza les possibilitats de fuites radioactives.

Reactors CANDU:
L'estructura d'aquestes centrals consta d'un tambor d'acer anomenat calàndria, el qual acull el moderador que consisteix en aigua pesant a baixa pressió. Tot aquest conjunt generador d'energia es troba allotjat dins d'una volta de formigó.El líquid refrigerant és aigua pesada, que se li fa circular a través d'uns tubs que travessen horitzontalment la calàndria. Així mateix, dins dels tubs es situen les varetes de combustible (urani enriquit). El líquid refrigerant que circula per l'interior dels tubs, es troba sotmesa a una gran pressió per evitar que es transformi en vapor d'aigua, fins i tot a temperatures elevades.En el tambor es troben també un altre tipus de conductes, mitjançant els quals es poden introduir varetes de control que absorbeixen neutrons (els frenen), permetent actuar sobre la reacció en el cas que es produís una pèrdua de líquid refrigerant.

Reactors d'enriquiment
:
Un reactor d'enriquiment no s'utilitza bàsicament per a generar energia amb destinació al consum. L'objectiu principal és el de produir combustible que pugui ser utilitzat en altres reactores.Estructuralmente, la central té un nucli d'urani i plutoni enriquits, que generen els neutrons per bombardejar els àtoms d'urani 238. Aquest últim es troba situat al voltant del nucli del reactor en forma de varetes, i és el material que s'enriquirà absorbint neutrons, per posteriorment convertir-se en el combustible útil.
Aquest tipus de reactors es denominen de neutrons ràpids, ja que no disposen de moderador. Els neutrons a alta velocitat tenen major dificultat per a produir fissions, per aquest motiu és necessari concentrar molta més quantitat de material per a que es produeixi la reacció, però tenen l'avantatge d'incrementar la producció de plutoni 239, que és la raó de funcionament de aquest tipus de reactors.



Funcionament de les centrals:

Circuit primari:
El circuit primari està format per la vas del reactor que conté el nucli, el pressionador i tres llaços. Cada un incorpora un generador de vapor i una bomba principal.
L'aigua desminerilzada que circula pel seu interior pren la calor produïda en el reactor per la fissió nuclear i el transporta fins al generador de vapor. En ell, un segon flux d'aigua independent del primer, absorbeix la calor a través del seu contacte exterior amb les canonades per les quals circula l'aigua desminerilazada del circuit primari. Per fi, aquest fluid retorna a la vas del reactor després de ser impulsat per les bombes principals.


Circuit secundari.La generació d'electricitat:
En el circuit secundari, el vapor produït en els generadors es condueix al focus fred o condensador, a través de la turbina que transforma l'energia tèrmica (calor) en energia mecànica. La rotació dels àleps de la turbina acciona directament l'alternador de la central i produeix energia elèctrica.
El vapor d'aigua que surt de la turbina passa a estat líquid en el condensador, retornant, mitjançant el concurs de les bombes de condensat, al generador de vapor per reiniciar el cicle.


Sistema de refrigeració:
Aquest sistema consta de dues torres de refrigeració de tir natural, un canal de recollida de l'aigua i les corresponents bombes d'impulsió per a la refrigeració del condensador i elevació de l'aigua a les torres.
El cabal d'aigua evaporat per la torre és restituït a partir de la presa d'aigua en un assut d'un riu proper.

Aqui tenim una foto on hi ha totes les parts de una central nuclear:

centrales.jpg

external image moz-screenshot.pngexternal image centrales.jpg


FISIÓ I FUSIÓ:

Existeixen dos formes de produir energia nuclear:per fisió i per fusió.
-Per fisió: les partícules que formen el nucli de l'atom estan separades per una força externa s'allibera una gran quantitat d'energia en forma de llum i calor.
-Per fusió:consisteix en unir nuclis petits per fer un nucli més gran.El Sol utilitza la fusió nuclear d'àtoms d'hidrogen per formar àtoms d'heli,i això produeix calor,llum i altres radiacions.

Mireu aquest video de youtube per acompañar l'explicació:






















ELEMENTS RADIOACTIUS:

Les substàncies o materials radioactius són aquelles que contenen àtoms d'elements radioactius. De manera simplificada podem dir que els àtoms radioactius es caracteritzen per tenir una estructura interna inestable que fa que emetin radiacions ionitzants (partícules alfa, beta, radiació gamma, etc) de manera espontània, desintegrant-se i transformant-se aquests àtoms radioactius en àtoms estables. Per tant, els àtoms van deixant de ser radioactius a
mesura que passa el temps.



Característiques:
  • La quantitat de radioactivitat es mesura mitjançant la magnitud Activitat, que és el número de transformacions o desintegracions per unitat de temps.
  • Una altra característica important dels materials radioactius, o més concretament de les radiacions que emeten, que té repercusions en la protecció radiològica, és el diferent grau de penetració de les radiacions ionitzants en la matèria. Aquest depèn de la naturalesa i de l'energia de la radiació. En general, com més energètica sigui la radiació més capacitat de penetració en la matèria tindrà. Així mateix les radiacions ionitzants de naturalesa electromagnètica tenen, en general, més capacitat de penetració que no pas les de tipus corpuscular i dins d'aquestes les partícules de massa més petita (partícules beta i electrons) més capacitat que no pas les partícules més pesades (partícules alfa, etc).

IMPACTE AMBIENTAL


Cal tenir en compte les emissions durant el cicle complet d'existència d'una planta nuclear, que parteix amb l'extracció i enriquiment de l'urani.

Segons alguns dels pocs estudis fets, podria arribar entre un 15% i un 40% del que generaria una central de gas, sempre que es faci servir urani d'alta llei. En cas contrari, podrien fins i tot superar les emissions.

L'últim incident nuclear de serietat va ser al Japó, quan el juliol de 2007 un terratrèmol grau 6,8 en l'escala Richter va generar un incendi parcial a la central nuclear Kashiwazaki, alliberant fuites radioactius al mar i vessant 40 contenidors amb deixalles radioactives sòlids, a més de filtracions de crom, iode i cobalt.

Crida l'atenció que la nació asiàtica, que té 55 reactors operant, vasta experiència en el seu ús (és el tercer país que més fa servir la GNE) i té tecnologies preparades per a terratrèmols d'aquesta magnitud, no va poder evitar aquest incident. I clarament a Xile s'espera que en algun minut es desencadeni un terratrèmol que pogués ser fins i tot de major intensitat que el del Japó.