Energía. Central nuclear

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Los neutrones generados en la fisión tienen demasiada velocidad y, por tanto, energía para producir nuevas fisiones. La necesaria reducción de la velocidad y de la energía de estos neutrones de fisión se lleva a cabo mediante una sustancia llamada moderador. En las centrales de las características de Santa María de Garoña esta sustancia es el agua.

Pero además, es necesario utilizar un absorbente que elimine los neutrones sobrantes, capaces a su vez de producir fisiones, para que por cada reacción inicial sólo pueda tener lugar otra.

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3.1 Ciclo de combustible

El proceso que engloba el abastecimiento del combustible para las centrales nucleares y su posterior tratamiento, una vez utilizado, es lo que se conoce como ciclo de combustible nuclear.

La primera parte de ese ciclo es la que se inicia con la obtención del mineral y culmina con la fabricación del elemento utilizado en la planta. El primer paso es la obtención de uranio que se presenta en la pechblenda, la uranita y otros minerales, aunque en una proporción muy baja, por lo que se procede a su concentración a través de procesos físicos-químicos. El resultado es el U-238.

Los reactores requieren un combustible más rico en U-235, fisionable, por lo que se procede al enriquecimiento, que aumenta la proporción de este isótopo, teniendo finalmente la composición UO2, óxido de uranio enriquecido, que se transforma en pastillas cerámicas muy pequeñas

colocadas dentro de largas varillas que, agrupadas, forman el elemento combustible.

Periódicamente el reactor es parado para recargar ese combustible, en el proceso conocido como parada de recarga, reemplazando aproximadamente un tercio del combustible usado por elementos nuevos.

4. Santa María de Garoña.

4.1 Datos técnicos

La central de Santa María de Garoña es una instalación dedicada a la producción de energía eléctrica. La característica diferencial con respecto a las centrales térmicas o hidráulicas es el combustible utilizado, el uranio, y la forma de producción de calor, la fisión nuclear.

Existe un recipiente o vasija donde el uranio, mediante fisión nuclear, produce calor que se utiliza para calentar agua hasta convertirla en vapor. Ese vapor es transportado por unas tuberías y llega a una turbina donde transforma su energía calorífica en energía cinética (movimiento o fuerza) y se condensa. Esa energía de la turbina mueve un generador. Un conjunto de tubos, refrigerados por agua del río Ebro, finaliza la condensación del vapor. Al mismo tiempo, unas moto-bombas de alimentación devuelven a la vasija el agua previamente calentada por unos calentadores que mejoran el rendimiento térmico del ciclo para la producción de energía eléctrica; se trata, en definitiva, de un circuito cerrado de agua y vapor.

Como cada fisión o división del U-235 produce más de un neutrón, el número de divisiones que se produce va en aumento. En una ventral nuclear, para controlar esa fisión, se mueven dentro y fuera del núcleo del reactor unas barras especiales que tienen la capacidad de capturar o absorber neutrones. Éstas se denominan Barras de Control.

Al retirar las barras del núcleo, se reduce la superficie de absorción de neutrones y, de esa forma, se permite la fisión de los núcleos de U-235. Cuando se introducen las barras, éstas atrapan los neutrones, deteniendo así inmediatamente la reacción en cadena

Esta forma de controlar la reacción en cadena de los átomos de uranio origina un flujo de calor constante, calentando el agua y generando el vapor necesario para poner en movimiento el turbogenerador, que finalmente produce de distribución.

4.2 Gestión ambiental

La energía nuclear ha puesto, desde sus inicios, un especial empeño en la conservación del entorno de tal manera que el control medioambiental se realiza de un modo muy efectivo, siguiendo unos programas de actuación establecidos cuya función primordial es tener un exhaustivo control de los vertidos y vigilar la presencia de contaminantes en el medio. En este sentido puede afirmarse con propiedad que la industria nuclear y, en consecuencia, las centrales nucleares, han sido pioneras en lo que hoy se conoce como protección medioambiental.

La energía nuclear genera aproximadamente un tercio de la electricidad que se produce en la Unión Europea.

Por otra parte, la producción de energía eléctrica de origen nuclear evita la emisión de grandes cantidades de elementos contaminantes que se generarían por el uso de combustibles fósiles.