Enerxía Nuclear

A enerxía nuclear procede de reaccións de fisión ou fusión de átomos nas que se liberan xigantescas cantidades de enerxía que se usan para producir electricidade.

En 1956 púxose en marcha, en Inglaterra, a primeira planta nuclear xeradora de electricidade para uso comercial. En 1990 había 420 reactores nucleares comerciais en 25 paises que producían o 17% da electricidade do mundo.

Nos anos cincuenta e sesenta esta forma de xenerar enerxía foi acollida con entusiasmo, dado o pouco combustible que consumía (con un só kilo de uranio se podía producir tanta enerxía como con 1000 toneladas de carbón). Pero xa na década dos 70 e especialmente na dos 80 cada vez houbo máis voces que alertaron sobre os perigos da radiación, sobre todo en caso de accidentes.

O risco de accidente grave nunha central nuclear ben construída e manexada é moi baixo, pero algúns destes acidentes, especialmente o de Chernobyl (1986) que aconteceu nunha central da antiga Unión Soviética, construida con moi deficientes medidas de seguridade e sometida a uns riscos de funcionamento importantes, fixeron que en moitos países a opinión pública se opuxese á continuación ou ampliación dos programas nucleares. Ademais xurdiu outro problema de difícil solución: o do almacenamento dos residuos nucleares de alta actividade. 

Obtención de enerxía por fisión nuclear convencional

O sistema máis usado para xerar enerxía nuclear utiliza o uranio como combustíble. En concreto úsase o isótopo 235 do uranio que é sometido a fisión nuclear nos reactores. Neste proceso o núcleo do átomo de uránio (U-235) é bombardeado por neutróns e rómpese orixinándose dous átomos dun tamaño aproximadamente a metade do de uránio e liberándose dous ou tres neutróns que inciden sobre átomos de U-235 veciños, que vóltanse a romper, orixinándose unha reacción en cadea.

A fisión controlada do U-235 libera unha gran cantidade de enerxía que se usa na planta nuclear para convertir auga en vapor. Con este vapor móvese unha turbina que xenera electricidade.

O mineral de uranio atópase na natureza en cantidades limitadas. É polo tanto un recurso non renovable. Acostuma acharse case sempre xunto a rocas sedimentarias. Hai depósitos importantes deste mineral en Norteamérica (27,4% das reservas mundiais), África (33%) e Australia (22,5%). 

O mineral do uranio contén tres isótopos: U-238 (9928%), U-235 (0,71%) e U-234 (menos que o 0,01%). Dado que o U-235 encóntrase nunha pequena proporción, o mineral debe ser enriquecido (purificado e refinación), ata aumentar a concentración de U-235 a un 3%, facéndoo así útil para a reacción.

Producción de electricidade na central nuclear

Unha central nuclear ten catro partes: 

1. O reactor no que se produce a fisión
2. O xenerador de vapor no que o calor producido pola fisión se usa para facer ferver auga
3. A turbina que produce electricidade coa enerxía contida no vapor
4. O condensador no cal enfríase o vapor, convertíndoo en auga líquida.

Nas centrais nucleares habituais hai un circuito primario de auga no que esta se quenta pola fisión do uranio. Este circuito forma un sistema pechado no que o auga circula baixo presión, para que permaneza líquida a pesar de que a temperatura que alcanza é duns 293 ºC.

Coa auga do circuito primario se quenta outro circuito de auga, chamado secundario. O auga deste circuito secundario transfórmase en vapor a presión que é conducido a unha turbina. O xiro da turbina move un xenerador que é o que produce a corrente eléctrica.

Finalmente, o auga é enfriada en torres de enfriamento, ou por outros procedementos.

Medidas de seguridade

Nas centrais nucleares habituais o núcleo do reactor está colocado dentro dunha vasixa xigantesca de aceiro diseñada para que se ocorre un acidente non saia radiación ó ambiente. Esta vasixa, xunto co xenerador de vapor, están colocados nun edificio construído con grandes medidas de seguridade con paredes de formigón armado de un a dous metros de espesor diseñadas para soportar terremotos, furacáns e ata colisións de avións que chocasen contra él.

Repercusións ambientais da enerxía nuclear

Unha das avantaxes que os defensores da enerxía nuclear lle atopan é que é moito menos contaminante que os combustibles fósiles. Comparativamente, as centrais nucleares emiten moi poucos contaminantes á atmósfera.

Os que se opoñen á enerxia nuclear argumentan que o feito de que o carbón e, en menor medida o petróleo e o gas, sexan suxos non é un dato a favor das centrais nucleares. Que o que hay que lograr é que se diminuan as emisións procedentes das centrais que usan carbón e outros combustibles fósiles, o que é posible, aínda que encarece a producción de electricidade.

Nunha central nuclear que funciona correctamente, a liberación de radiactividade é mínima e perfectamente tolerable xa que entra nas marxes de radiación natural que habitualmente hai na biosfera.

O problema xurdiu cando ocurreron accidentes nalgunhas das mais de 400 centrais nucleares que hai en funcionamento. Unha planta nuclear típica non pode estoupar como se fose unha bomba atómica, pero cando por un acidente se producen grandes temperaturas no reactor, o metal que envolve ao uranio fúndese e se escapan radiacións. Tamén pode escapar, por acidente, o auga do circuito primario, que está contida no reactor e é radiactiva, á atmósfera. 

A probabilidade de que ocorran estes accidentes é moi baixa, pero cando acontecen, as súas consecuencias son moi graves, porque a radiactividade produce graves danos. E, de feito houbo accidentes graves. Dous foron mais recentes e coñecidos. O de Three Mile Island (EEUU) e o de Chernobyl (antiga URSS).

Almacenamento dos residuos radiactivos

Cos adiantos tecnolóxicos e a experiencia no uso das centrais nucleares, a seguridade é cada vez maior, pero un problema de moi difícil solución permanece: o almacenamento a longo prazo dos residuos radiactivos que se xeneran nas centrais, ben sexa no funcionamento habitual ou no desmantelamento, cando a central xa cumpliu o seu ciclo de vida e debe ser pechada.

Na actualidade

A enerxía nuclear, presentada fai 30 anos como a alternativa ao petróleo e ao carbón, representa hoxe o 6% do consumo mundial de enerxía primaria. Na actualidade só se están a construir 38 centrais, cunha potencia de 31,7 GW, o menor número desde fai 30 anos, respondendo a pedidos de anos anteriores. Esta cifra de pedidos é insuficiente para manter unha industria nuclear. A potencia instalada en 1999 (352 GW) é só un 7% superior á de 1990 (329 GW), e no ano 2001 apenas superou as 350 GW, cifra trece veces inferior aos 4.450 GW previstos pola AIEA en 1974 para o ano 2000. A enerxía nuclear, agobiada por problemas de seguridade, almacenamento definitivo dos residuos radiactivos, costes disparatados, alternativas mellores como as turbinas de gas, o aumento da eficiencia e as enerxías renovables (sobre todo a eólica), e a oposición dunha parte importante da opinión pública, non ten un futuro asegurado, a pesar dos esforzos realizados para diseñar novos reactores máis seguros, empregando para iso enormes recursos públicos. O 59% dos gastos destinados a I+D no sector enerxético na OCDE entre 1979 e 1990 foron á enerxia nuclear, fronte a só o 9,4% das enerxias renovables e ao 6,2% da eficiencia energética. Mentres, un total de 95 reactores cunha potencia instalada de 28.779 MW cerrou definitivamente. A vida media de operación é inferior aos 18 anos, moi lonxe dos 40 anos prevista polas empresas constructoras. A central nuclear de Vandellós, na provincia de Tarragona, onde o 19 de outubro de1989 produciuse un acidente nun reactor de tipo grafito-gas, é a única central nuclear que ata agora se pechou en España, pero é probable que cedo se pechen Zorita, central chea de achaques e con deficientes medidas de seguridade.