3.5. Energía nuclear
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| Imagen 16: Albert Einstein Fuente: http://www.calnewport.com |
La energía nuclear se manifiesta en las llamadas reacciones nucleares. Existen dos tipos de reacciones nucleares.
- Reacción de fisión: Cuando se rompen núcleos pesados de material fisionable (uranio, plutonio), para constituir otros más ligeros.
- Reacción de fusión: Cuando los núcleos de varios átomos ligeros (helio y tritio) se unen para formar un núcleo más pesado (helio).
En estos procesos una pequeña parte de la materia de los núcleos implicados desaparece, transformándose en energía. Albert Einstein llegó a cuantificar la relación entre la masa desaparecida y la energía generada:
Actividad
En una reacción nuclear la relación entre la masa desaparecida y la energía liberada viene dada por:
Reflexión
Calcula la energía generada, en kcal, cuando en una reacción nuclear han desaparecido 2 μg de materia.
Objetivos
Las reacciones de fisión fueron las primeras producidas por el ser humano. Fue durante la II guerra mundial que un grupo de científicios norteamericanos, dentro del llamado proyecto Manhattan desarrollaron las primeras bombas atómicas. La primera de ellas fue lanzada en Alamogordo (Estado de Nuevo Méjico) el 16 de julio de 1945. El poder destructor de esta primera bomba era equivalente al de 19.000.000 kg de TNT (19kt). Tres semanas más tarde fue arrojada la primera bomba nuclear de este tipo contra un objetivo civil, fue en Hiroshima el 6 de Agosto de 1945. La bomba mató en unos primeros instantes a más de 70.000 personas de los 450.000 habitantes de la ciudad, causando otros 70.000 heridos. Pasados cinco años el número de victimas mortales habría ascendido a más de 200.000 sumadas las causadas por la radiación nuclear.
Hubo que esperar hasta finales de 1951 para poder obtener electricidad en un reactor nuclear, fue en la estación experimental de Arco, en Idaho (EEUU). El 27 de junio de 1954 comenzó a funcionar la primera central nuclear del mundo en Obnisnks (Rusia).
Desde entonces estas instalaciones han estado sometidas a continuos debates. Por un lado está la necesidad de conseguir energía abundante, económica y no dependiente de terceros paises y por otro lado la peligrosidad de los residuos radiactivos que generan y las consecuencias de posibles accidentes.
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| Imagen 17: Explosión de una bomba de fisión |
Imagen 18: Reactor nuclear de fisión |
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| Imagen 19: Racción de fusión en el sol |
La energía que se libera del sol es energía nuclear de fusión. En ella átomos de hidrógeno se unen formando átomos de helio liberando una cantidad ingente de energía. En cada segundo algo más de 4 millones de toneladas de masa se convierten en 4·1026 julios de energía, que es enviada del sol a todo el espacio.
Debido a
la distancia a la que el sol se encuentra la tierra, sólo le llega una pequeña
parte de esta energía. La mayor parte de esta energía se pierde en el espacio.