Tópicos de G,T,D, y Consumo Eléctrico.

29 06 2007

TEMA 5. ¿Cómo funcionan las C. Nucleoeléctricas?

El funcionamiento de las Plantas Nucleoléctricas se basa en la producción de energía mecánica por acción del vapor de agua.

A diferencia de las centrales termoeléctricas y de las carboeléctricas cuyo principio es el mismo, en las nucleoeléctricas el calor se obtiene mediante un proceso de fisión de material radiactivo, generando una reacción en cadena.

El proceso de fisión es sumamente complicado en su realización, sin embargo puede resumirse de la siguiente manera.

El núcleo del átomo contiene protones y neutrones en una fuerte aglomeración, sin embargo la ley de las cargas eléctricas enuncia claramente que las cargas del mismo signo se repelen. Por esta circunstancia de repulsión entre partículas no puede explicarse por que los protones teniendo igual carga se mantienen juntos en el núcleo. Algunos científicos sostienen que esto se debe al peso de los protones, mientras que otros señalan que más bien debe existir una fuerza muy grande capaz de vencer las fuerzas de repulsión de los protones y mantenerlos juntos.

A la fuerza que permite mantener integrado al núcleo se le llama: energía de enlace del núcleo.

Cuando de alguna manera se rompe el núcleo, se libera la energía que lo mantenía ligado, generándose una enorme cantidad de calor que puede ser utilizado para calentar el agua contenida en un reactor nuclear.

Una reacción en cadena no es más que el rompimiento del núcleo a través del bombardeo de neutrones, liberando así más neutrones los cuales golpean a más núcleos y así sucesivamente.

El proceso de fisión debe mantenerse constante y ser controlado bajo estrictas normas de seguridad, se sabe que en las centrales nucleoeléctricas existen hasta seis o siete niveles de seguridad.

Uno de los graves problemas que plantean este tipo de plantas de generación son los desechos nucleares que producen. Se sabe que la basura nuclear tiene una peligrosidad que comprende un lapso de 10,000 años.

En nuestro país existe una central de este tipo, la Central Nucleoeléctrica de Laguna Verde Veracruz, y su funcionamiento es como sigue.

El calor desprendido del proceso de fisión es aplicado a una determinada cantidad de agua, la cual al evaporarse es canalizada directamente hasta la sección de alta presión de la turbina, en donde genera energía mecánica.

Después el vapor llega hasta un separador de vapor en donde las moléculas que se formaron por la perdida de calor en la sección de alta presión de la turbina, son separadas y recalentadas. Luego el vapor sufre un recalentamiento adicional con el objeto de recuperar algunas de sus propiedades y es enviado hasta la sección de baja presión de la turbina. Finalmente llega hasta el condensador en donde por medio de contacto con agua de mar, se le extrae el calor, convirtiéndolo en agua reutilizable para el ciclo.

Existen dos restricciones para la proliferación de este tipo de plantas.

El factor económico. El costo por kilowatt-hora cuesta más comparado con los otros sistemas de generación convencionales.

El factor de seguridad. A pesar de los sistemas de seguridad múltiples y escalonados, existe riesgo para la población. Ejemplo Chernobil, Ucrania C.E.I.

© Ing. I. Guerrero.


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