Proceso de transformacion de energia nuclear a electrica

Proceso de transformacion de energia nuclear a electrica

Modo de descomposición radiactiva

Empezaremos por ver un motor eléctrico. Un motor consta principalmente de dos componentes principales: un estator, que permanece inmóvil, y un rotor, que gira dentro del estator. Cuando se aplica electricidad al motor, los electroimanes del estator y del rotor se empujan y tiran el uno del otro de forma que el rotor gira. Los imanes del estator tiran de los imanes del rotor hacia ellos, y luego, cuando los imanes del rotor pasan, se invierten y empujan a los imanes del rotor. Las piezas están dispuestas de manera que la tracción y el empuje se producen en la misma dirección, de modo que el rotor gira dentro del estator. La energía eléctrica aplicada al motor se traduce en energía mecánica en el rotor.

Pero esa misma máquina puede utilizarse a la inversa:    Si alguna fuerza exterior hace girar el rotor, la interacción de los imanes hace que se produzca electricidad: el «motor» es ahora un «generador», que produce energía eléctrica como resultado de la energía mecánica aplicada a su rotor. Esta es la forma más común de producir grandes cantidades de electricidad.

Fisión nuclear

La definición común de energía nuclear es la energía liberada por una reacción en cadena, especialmente por fisión o fusión. En la práctica, la energía nuclear utiliza combustible fabricado con uranio extraído y procesado para producir vapor y generar electricidad.

En los EAU, la planta de energía nuclear de Barakah, situada en la región de Al Dhafra del Emirato de Abu Dhabi, alberga cuatro reactores. Cada reactor está diseñado para producir 1.400 megavatios (MW) de electricidad con casi cero emisiones de carbono.

Construidos para funcionar durante 60 años o más, estos reactores proporcionarán electricidad eficiente y fiable con bajas emisiones de carbono a la nación durante generaciones. Una vez en pleno funcionamiento, la central evitará la emisión de más de 21 millones de toneladas de gases de efecto invernadero al año. Esto equivale a eliminar 3,2 millones de coches sedán de las carreteras de los EAU.

Un reactor nuclear produce electricidad de forma muy parecida a como lo hacen otras centrales eléctricas. La reacción en cadena produce la energía, que convierte el agua en vapor. La presión del vapor hace girar un generador, que produce electricidad.

Ventajas de la energía nuclear

Más del 65% de los reactores comerciales de Estados Unidos son reactores de agua a presión o PWR. Estos reactores bombean agua al núcleo del reactor a alta presión para evitar que el agua hierva. El agua del núcleo se calienta mediante la fisión nuclear y luego se bombea a tubos dentro de un intercambiador de calor. Estos tubos calientan una fuente de agua separada para crear vapor. El agua del núcleo vuelve al reactor para ser recalentada y el proceso se repite.

Aproximadamente un tercio de los reactores que funcionan en Estados Unidos son reactores de agua en ebullición (BWR). El agua se bombea a través del núcleo del reactor y se calienta por fisión. El vapor no utilizado se condensa y se reutiliza en el proceso de calentamiento.

Transformación de la energía en la central nuclear

En la fisión nuclear, los átomos se separan para formar átomos más pequeños, liberando energía. La fisión tiene lugar dentro del reactor de una central nuclear. En el centro del reactor se encuentra el núcleo, que contiene el combustible de uranio.

El combustible de uranio se forma en pastillas de cerámica. Cada pastilla cerámica produce aproximadamente la misma cantidad de energía que 150 galones de petróleo. Estas pastillas ricas en energía se apilan de extremo a extremo en barras de combustible metálicas de 12 pies. Un conjunto de varillas de combustible, algunas con cientos de varillas, se denomina conjunto de combustible. El núcleo de un reactor contiene muchos elementos de combustible.

El calor producido durante la fisión nuclear en el núcleo del reactor se utiliza para hervir el agua y convertirla en vapor, que hace girar las palas de una turbina de vapor. Cuando los álabes de la turbina giran, accionan los generadores que producen electricidad. Las centrales nucleares vuelven a enfriar el vapor en agua en una estructura separada de la central, llamada torre de refrigeración, o utilizan agua de estanques, ríos u océanos. El agua enfriada se reutiliza para producir vapor.

Los reactores nucleares de Estados Unidos pueden tener grandes cúpulas de hormigón que cubren los reactores, necesarias para contener las emisiones accidentales de radiación. No todas las centrales nucleares tienen torres de refrigeración. Algunas centrales nucleares utilizan agua de lagos, ríos o del océano para su refrigeración.

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