¿Qué es un reactor nuclear?
Un reactor nuclear es una pieza de equipo científico diseñado para generar reacciones en cadena controladas de elementos fisionables como el uranio. Los reactores nucleares pueden usarse para varios fines, incluida la generación de energía eléctrica, la producción de combustibles nucleares e investigación científica. Los reactores nucleares de varios diseños se pueden encontrar en muchas regiones del mundo, desde laboratorios científicos en los Estados Unidos hasta el campo francés, y los franceses dependen de la energía nuclear para alrededor del 75% de sus necesidades de energía a partir de 2009.
Los reactores nucleares dependen de un proceso conocido como fisión, que ocurre cuando un elemento pesado absorbe un neutrón y se separa en dos elementos más ligeros. En el proceso, el elemento libera energía. En una reacción de fisión controlada, esta energía se puede aprovechar para diversas actividades, y persuadir para establecer una reacción en cadena que alienta al resto del elemento fisionable a que se separe también. Una reacción incontrolada crea una nuclearbomba.
Dentro de un reactor nuclear, las varillas de combustible formadas por un elemento fisionable se insertan en un moderador, un material que ralentizará los neutrones para alentar la fisión. El operador del reactor nuclear puede controlar la reacción con el uso de varillas de control, varillas hechas de materiales que absorben neutrones. Cuando las varillas se bajan al núcleo del reactor con el combustible, absorben los neutrones, ralentizando o deteniendo el proceso de fisión, y cuando se elevan, permiten que las varillas de combustible absorban los neutrones y sufran fisión. Periódicamente, las varillas de combustible se gastan y necesitan ser reemplazadas por combustible fresco, mientras que el combustible gastado debe eliminarse cuidadosamente para evitar generar contaminación.
El reactor nuclear también requiere un refrigerante para transferir el calor del núcleo del reactor. El calor, un subproducto de la fisión, de hecho puede ser el objetivo de los operadores del reactor, porque puede usarse para GenErate la electricidad generando vapor que empujará las turbinas. Cuando se está utilizando un reactor nuclear para la investigación científica, el calor puede ser un subproducto indeseable, aunque algunos reactores están diseñados tanto para la investigación como para la generación eléctrica para la máxima eficiencia.
Una gran cantidad de sistemas están involucrados en el control y la contención de un reactor nuclear. El riesgo inherente de crear una reacción controlada es que la reacción puede estar fuera de control. Esta preocupación se aborda con numerosas seguidores de fallas y tecnologías de seguridad que están diseñadas para mantener el reactor de forma segura en funcionamiento. Se han producido relativamente pocos accidentes principales con reactores nucleares, y los que tienden a ocurrir en reactores más antiguos con infraestructura de soporte insuficiente.