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1. Reactores nucleares - TravelStorys

Idaho National Laboratory

Location Trip Time Travel Type
Idaho 1 hour

1. Reactores nucleares

Absolutamente todo en la tierra está hecho de átomos. Algunos átomos son menos estables que otros y pueden dividirse con mayor facilidad. Cuando los átomos se dividen, emiten mucha energía en forma de calor. Cuando esta reacción es aprovechada dentro de un reactor nuclear, el calor puede ser utilizado para generar electricidad. Los reactores nucleares utilizan el elemento uranio. El átomo de uranio es el átomo más pesado en el ambiente natural. Al ser extraído, el uranio funciona como uno de dos isótopos diferentes, los isótopos tienen un número diferente de neutrones en sus núcleos, pero los protones y electrones son los mismos, así que son el mismo elemento, pero con diferentes propiedades. En la naturaleza, menos del 1% del uranio es el isótopo uranio-235. El resto es uranio-238. De ambos, el uranio-235 es más inestable y se divide con mayor facilidad. Por lo tanto, es utilizado como combustible en reactores nucleares. Debido a que es menos del 1% de uranio natural, el uranio-235 debe ser concentrado, o enriquecido, para ser útil como combustible nuclear. Básicamente, todos los reactores nucleares hacen lo mismo, el uranio-235 enriquecido se coloca en el núcleo del reactor en forma de varillas de combustible. Un neutrón que golpea un átomo de uranio-235 ocasiona su división, liberando energía en forma de calor. El átomo también libera dos o tres de sus propios neutrones, los cuales golpearán otros átomos de uranio-235. Esto lleva a más átomos divididos y mayor calor y neutrones. Esa es la reacción en cadena en un reactor nuclear, y el calor liberado se aprovecha para calentar agua, lo cual genera vapor con el que se hace girar una turbina y un generador para producir electricidad. Sin embargo, el EBR-ONE fue único. Además de una mayor concentración de uranio-235 en el núcleo, estaba rodeado de uranio-238. Cuando este es golpeado por un neutrón, el átomo U-238 hará rebotar al neutrón o lo absorberá. Todo depende de qué tan rápido viaja el neutrón y el ángulo en el que golpea el átomo de uranio-238. Si absorbe un neutrón adicional, se convierte en uranio-239, el cual pasará por una desintegración radioactiva y se convertirá en plutonio-239. El plutonio-239 actuará de manera muy similar al uranio-235 y será el combustible para una mayor producción de electricidad. De ahí el término reactor "reproductor", reproduce más combustible del que consume mientras sigue generando electricidad. Al final de la vida del EBR-ONE, estaba creando 1.27 átomos de plutonio por cada átomo de uranio-235 utilizado como combustible. Este reactor producía más combustible nuclear del que consumía, lo que podría aumentar drásticamente el valor energético del uranio extraído. Otro aspecto importante de este tipo de reactor, un reproductor, es que los neutrones no reproducen tanto plutonio si se desaceleran. En los reactores enfriados por agua, los neutrones son desacelerados por el agua. El EBR-ONE fue referido como un reactor "rápido", los neutrones no fueron desacelerados por refrigerante de agua. En cambio, el refrigerante era un metal líquido, sodio y potasio. El reactor tenía un circuito refrigerante primario de sodio/potasio, llamado NaK (Na para sodio, K para potasio). El refrigerante fluía a través del reactor para eliminar el calor. El refrigerante principal luego calentaba un segundo circuito del sistema de enfriamiento, también utilizando NaK, lo que finalmente transfería el calor a un sistema de agua para generar vapor. Mientras recorres el EBR-ONE, verás letreros que dicen "Área NaK, no utilice agua". Esto se debe a que, en el NaK, la mezcla de sodio y potasio, se encendería y ardería al exponerse al aire o explotaría en contacto con el agua. Todo el NaK se eliminó hace mucho tiempo del EBR-ONE, pero cuando estaba presente, un incendio en un área de NaK indicó que el agua no era la mejor solución. Ahora, sal de esta habitación por la puerta delantera, luego gira a la derecha para ir a la sala de control.

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