Debido al uso de la energía en los procesos y proyectos que se realizan en nuestra sociedad, es conveniente conocer las Ventajas y Desventajas de la Energía Nuclear. Aunque en la actualidad casi la cuarta parte de la electricidad mundial es generada por este tipo de energía, la sociedad se encuentra dividida en dos bandos con respecto al uso de la misma. Aquí conocerás sobre las Ventajas y Desventajas de la Energía Nuclear.
La Energía Nuclear
Se conoce como Energía Nuclear o Energía Atómica la que se origina naturalmente o de manera artificial a partir de las reacciones nucleares. La Energía Nuclear en la actualidad se produce para los procesos de energía mecánica, eléctrica y térmica. La Energía Nuclear se libera de las reacciones que ocurren en los núcleos atómicos de varios átomos con igual número atómico y con diferente masa atómica, que se conocen como isótopos, de ciertos elementos químicos de isótopos radiactivos.
La Energía Nuclear más conocida la liberada de la desintegración del uranio-235 (235 U) que es la energía con la que trabajan los reactores nucleares y es la Energía Nuclear que más se produce en la naturaleza, como en el interior de las estrellas, la fundición entre el deuterio-tritio (2 H- 3 H). De manera artificial la energía a través de las reacciones nucleares utilizando diferentes isótopos de diversos elementos químicos, como: torio-232, el plutonio-239, el estroncio-90 o el polonio-210 (232Th, 239Pu, 90Sr, 210Po; similarmente).
Los métodos más usados e investigados para conseguir energía a gran escala por medio de la Energía Nuclear, son la fisión y la fusión nuclear. Este tipo de energía se puede lograr de manera desordenada, y originar el conocido armamento nuclear; u originarse de manera contenida en los reactores nucleares y de esta manera producir energía eléctrica, mecánica o térmica. Para obtener cada uno de estos tipos de energía se utiliza materia prima específica y diseños de las instalaciones diferentes para cada tipo de energía que se busque.
Otra técnica para usar en baja proporción la Energía Nuclear, que es utilizada básicamente en pilas o baterías de larga duración, que son utilizadas en sistemas de bajo consumo eléctrico, es la de los generadores termoeléctricos de radioisótopos (GTR). Estos generadores utilizan los diferentes modos de desintegración, a partir de la que se origina electricidad en sistemas de termopares que se genera del calor transportado por una fuerte radioactiva.
Durante esos procesos nucleares se libera una energía que surge representada en partículas subatómicas en movimiento. Partículas estas que al paralizarse en las materias que las envuelven, genera energía eléctrica. A su vez esta energía térmica se cambia a energía mecánica manipulando motores de combustión externa, como las turbinas de vapor. Energía mecánica que puede ser utilizada en el transporte, como es el caso de los buques nucleares.
En el Reino Unido fue la nación que autorizó por primera vez la construcción e inauguración de una central nuclear en el año de 1956. En un trabajo realizado por la Organización Internacional de Energía Atómica (OIEA), señaló que para 2018, estaban operativos 448 reactores nucleares en todo el planeta, a partir de los cuales se genera la cuarta parte de la electricidad del planeta. En ese año se estaban construyendo otras 58 centrales nucleares.
Los países banderas en la producción eléctrica son: Estados Unidos, Francia, Japón, Alemania, Rusia y Corea, produciendo un 75% de energía eléctrica a partir de Energía Nuclear. Sin embargo, aunque la Energía Nuclear tenga tantos beneficios, todavía existen polémicas sobre las ventajas y desventajas de esta energía por parte de la sociedad. Un bando considera que la Energía Nuclear es económica y proba, mientras que otro grupo razonan y hacen un llamado de atención sobre las catástrofes que este tipo de energía puede provocar.
Ventajas de esta Energía
Como antes se ha dicho la Energía Nuclear, se viene usando desde las década de 1960 para la generación de energía en varios procesos de la vida moderna, y que tiene sus detractores y defensores, entre las ventajas que se tiene por usar este tipo de energía se pueden nombrar: Disponibilidad todo el tiempo, se dispone de alta densidad genética, menos generación de residuos, requiere menos superficie para construir un reactor nuclear y otras ventajas.
Genera una alta densidad energética
En las plantas nucleares se utiliza Uranio como elemento químico para generar electricidad. Este elemento tiene la característica de acopiar alta cantidad de energía. Un gramo de Uranio es similar a almacenar 18 litros de gasolina, asimismo es tan alto su propiedad de almacenar energía, que la energía que genera 100 toneladas de carbón, se puede lograr con 1 kilo de Uranio.
Más económico que el combustible fósil
El costo de inversión inicial para generar energía por medio de Uranio es alto por los costos de instalación. Sin embargo, todo el proceso y generación de Energía Nuclear a partir de Uranio para producir gran cantidad de energía es más económica que la energía generada por petróleo y gasolina, porque se precisa de menor cantidad de Uranio.
Disponibilidad
La disponibilidad de la Energía Nuclear es continua, debido que las centrales o reactores nucleares trabajan de manera continua las 24 horas del día y durante los 365 días del año, para producir electricidad, energía mecánica o térmica de una ciudad. Esta capacidad de trabajo continuo de las centrales nucleares es debido el tiempo de recarga de combustibles se hace cada semestre o cada 12 meses, según la planta nuclear.
A diferencia de otras fuentes de energías que son inconstantes, porque se le tiene que abastecer de combustible con cierta frecuencia, como por ejemplo el suministro continúo de carbón a las centrales eléctricas de carbón. Así como la generación de energía de fuentes renovables, que están afectadas por las condiciones climáticas.
Libera menos gases de efectos invernadero
La Energía Nuclear tiene la característica de generar menos gases de efecto invernadero, ventaja que permite a contribuir con los gobernantes a cumplir los convenios de disminución de emisión de gases de efecto invernadero. Esta característica se debe que para operar una planta o central nuclear no se tiene que utilizar combustible fósil.
La generación de gases que llega a liberar este tipo de producción de Energía Nuclear, ocurre mientras esté activada la planta, desde su construcción, operatividad, extracción y desintegración del elemento Uranio hasta el desarme de la planta nuclear. Esto lo corrobora, los datos suministrados por estudios para precisar la cantidad de CO2 emitidos a la atmosfera debido a la actividad nuclear, indicando que es de un promedio de 66 g de CO2 e/kWh.
Que si bien es un valor alto de generación gases de efecto de invernadero, con respectos a la emisión de gases con respecto a otros recursos renovables, pero en menor proporción con respecto a la generación de gases de efectos de invernaderos que liberan los proyectos que trabajan con los combustibles fósiles.
Precisa de poco espacio
Los proyectos generadores de energía, como las centrales hidroeléctricas, complejo de refinación de petróleo, los proyectos generadores de energía solar y otros proyectos energéticos precisan de grandes superficies para desarrollarlos. En cambio, las centrales o reactores nucleares se pueden construir en menos superficie de terreno donde se coloquen el reactor y las torres de refrigeración, durante toda la vida útil del mismo.
Se produce menos residuos
Debido a lo peligrosos y tóxicos que son para el ambiente, los residuos que se producen en un reactor nuclear se han desarrollado estrategias de seguridad, para disminuir lo más posible la producción de residuos y mantener los pocos que se producen los más apartados y evitar que entre en contacto con el ambiente para así disminuir los riegos.
Tecnología en formación
A pesar de tener más de 50 años desarrollándose proyectos con Energía Nuclear, aun en la actualidad existen inconvenientes por resolver y debido a esto están en constante revisión. Estas evaluaciones continuas se precisan por el tipo de energía con que se trabaja: se evalúan los procesos de fisión y se conoce de otro proceso denominado fusión nuclear que tiene el objetivo de unir dos átomos simples y obtener por esta unión un átomo pesado.
En estos proyectos de fusión nuclear se busca de simular la reacción que se produce en el sol. Fusión en donde participan dos átomos de hidrógenos para obtener uno de helio y transformar energía. Para que se produzca la fusión nuclear las temperaturas tiene que ser muy elevadas para asemejarse a las del sol, y por esto tienen que constar con un buen sistema de refrigeración. Debido a estos contrastes de temperaturas se tienen varias complicaciones tecnológicas que todavía se encuentra en etapa de mejora y evaluación.
De alcanzar todas estas mejoras, se tendrá una fuente de Energía Nuclear más limpia y menos contaminante, en vista que se generaría menos desechos radiactivos y se obtendría mayor cantidad de energía con respecto a la que se producen en la actualidad a través de la fisión o desintegración del Uranio.
Desventajas de la Energía Nuclear
Si bien puede ser una alternativa para obtener energía eléctrica o mecánica, también pueden tener la desventajas que es un recurso energético no renovable, por los momentos no tiene la capacidad de suplir las otras fuentes de combustible como la fósil, por carbón y petróleo. Así como que la Energía Nuclear depende de las energías fósiles.
Recurso no renovable como el Uranio
Según las investigaciones el Uranio es un recurso energético no renovable, como por ejemplo el petróleo. Que se empezó a utilizar como energía nuclear para el armamento militar en la Segunda Guerra Mundial. A partir de la década de 1970, el Uranio se ha utilizado para producir Energía Nuclear y general energía eléctrica con uso comercial.
De acuerdo a los seguimientos que se llevan a las Reservas Uranios en el mundo, solo entre el 50 al 70% del Uranio se puede llegar extraer en las minas de Uranio, esto porque valores de concentraciones de Uranio menores a 0,01% ya no son viables, en vista se tiene que impactar una gran cantidad de rocas y es mayor los recursos que se emplean que la que se producirá en la planta. Se estima que el tiempo de vida útil de una mina de Uranio es de 2 a más o menos 10 años.
La Energía Nuclear no sustituye la energía fósil
Hasta el presente la Energía Nuclear no tiene la infraestructura suficiente para suplir a la energía y combustibles obtenidos por el petróleo, gas y carbón. Esto porque aún no tiene la capacidad de suministrar los 19 terawatios que se producen para suplir los diferentes proyectos que se realizan con suministro de combustible fósiles. Para que la Energía Nuclear logre esta cifra de generación de energía tendrán que estar en funcionamiento unos 10 mil reactores nucleares y, hasta la fecha solo funcionan alrededor 448 centrales.
Para poner en funcionamiento un reactor o central de Energía Nuclear se requiere alta suma de dinero y tiempo para su construcción y puesta en funcionamiento de estas plantas, la media de años para su construcción es de unos 5 a 10 años desde el momento que se empieza la construcción de las centrales y la puesta en marcha de las mismas, sin considerar los posibles retrasos. Junto a todo esto, se tiene que tomar en consideración que la vida útil de una planta es tan solo de 30 a 40 años y también, se requiere de alta inversión para su desmantelamiento.
Utilizan energías fósiles
Para llevar a cabo un proyecto para generar Energía Nuclear se tiene que usar combustible fósil. Esto en vista que mientras se está activa una central y produciendo energía atómica, además de la producción de energía eléctrica en la propia planta, se llevan a cabo unos procesos simultáneos que son la exploración y explotación de minas de Uranio, en las que se usa combustible fósil.
La explotación del Uranio contamina
La técnica para la extracción del Uranio depende a que profundidad se encuentra el yacimiento, la topografía y relieve del suelo, los aspectos legales, la importancia del depósito y otras condiciones, que determinan la explotación de la mina, cada extracción se tiene que planificar dependiendo del tipo de mina. En ocasiones las minas subterráneas se pueden ubicar a 30 metros de profundidad y algunas excavaciones a cielo abierto tener una profundidad de 150 metros.
Lo que sí está claro es que la actividad minera para extraer Uranio ocasiona impacto negativo al ambiente, ya que para extraer un 1 kilo del mineral de Uranio se llega a excavar más de 190.000 kilos de suelo. Tal es el caso de minas de Uranio en los Estados Unidos en donde el principal recurso de extracción es el Uranio, se llega a mover más de 1.600.000 toneladas (TN) de suelo para tan solo lograr obtener 250.000 TN de Uranio.
Luego, de extraer el Uranio es lixiviado con ácido sulfúrico, contaminando el terreno y el agua con material radiactivo. Las personas que trabajan en la minas de Uranio están expuestos a desmejoramiento de su salud, llegando a verse afectado incluso con cáncer de pulmón.
Descontaminado la radiación
Al culminar la vida útil de un Reactor Nuclear, se empieza por desmantelar la planta nuclear para que el sitio pueda ser utilizado en el futuro en otro tipo de actividad y, por consiguiente se tiene que asegurar que se elimine cualquier resto de elementos radioactivos, para proteger al ambiente y las personas. Este proceso es muy lento, pues se tarda alrededor de unos 110 años para que el lugar quede descontaminado.
Sin embargo, los ambientalistas han denunciado que se tienen datos de un aproximado de 140.000 TN de residuos nucleares que no se le hace seguimiento y fueron trasladadas a la Fosa Atlántica, por Gran Bretaña, Bélgica, Holanda, Francia, Suiza, Suecia, Alemania e Italia. Lo que si se considera la vida útil del elemento químico radiactivo de Uranio que es de unos miles de años, arriesgan la vida de la presente y futura generaciones.
Accidentes nucleares
Para evitar accidentes nucleares debido a la instalación de reactores para procesar Energía Nuclear, estas son construidas siguiendo extremas medidas de seguridad. A fin de evitar que el material radiactivo entre en contacto con el exterior de la planta. A pesar de esto han ocurrido accidentes en las plantas nucleares, por accidentes internos y por amenazas externas. Esto causa preocupación porque evidencia que la energía nuclear es una amenaza para población del planeta.
Lo expuesto lo evidencia las explosiones de los reactores de la central nuclear de Fukushima-Daiichi, en Japón, que se produjo a causa del terremoto de 9° en la Escala Richter del 11 de marzo de 2011, en la costa este de Japón lo que originó un catastrófico tsunami. Este evento natural afecto gravemente a los reactores.
El terremoto ocasionó explosiones siguientes en los reactores debido a la fisión a la atmósfera. La fisión de los elementos radionucleidos se acoplaron con los aerosoles atmosféricos y así juntos se desplazaron a grandes distancias llevados por las masa de aire a diferentes partes del planeta, a causa de la circulación del aire por la atmósfera terrestre.
Junto con la explosión de los reactores, también cayó mucha cantidad de material radioactivo al océano. Todavía en los actuales momentos la planta nuclear de Fukushima sigue botando cierta cantidad de agua contaminada (unos 300 t/d) al Océano. Así como este accidente fue ocasionado por una amenaza ambiental, también los accidentes nucleares pueden ser por causas internas del reactor, como ocurrió en el accidente de Chernóbil.
El 26 de abril de 1986 ocurrió un accidente en el reactor nuclear de Chernóbil, en el momento que se evaluaba el sistema eléctrico de control del reactor. Ese accidente afectó a unas 30.000 de habitantes que vivían en zonas aledañas del reactor a unos 45 rem de exposición a la radiación cada uno. Al parecer este fue el nivel de radiación que se midió a los sobrevivientes de la bomba de Hiroshima, durante el impacto de la bomba atómica.
Poco tiempo después de ocurrido el accidente, al evaluar cuáles fueron los isotopos liberados durante la explosión nuclear con mayor impacto desde el punto de vista biológico fueron yodo radioactivos, como el yodo 131 y otros yoduros 132 y 133, con menor ciclo de vida. Las personas intoxicadas por la exposición al yodo radioactivo al consumir alimentos y agua contaminados, conllevaron a una grave afectación interna de la glándula tiroides de los pobladores afectados.
Pasados cuatro años del accidente, se realizaron exámenes médicos a los ciudadanos afectados por la radioactividad y, los médicos diagnosticaron cáncer en la tiroides de las personas intoxicadas de manera significativa. Este accidente ocasiono 30 fallecidos, de las 134 personas afectadas murieron unas 28 personas que se intoxicaron a los tres meses siguientes. Al cabo tiempo murió una persona por trombosis coronaria y al tiempo detectaron unas 1800 personas con cáncer en la tiroides.
Usos bélicos de la Energía Nuclear
Los residuos provenientes de los reactores nucleares son utilizados como fuente de materia prima para producir armas nucleares. Residuos de reactores nucleares como el Plutonio y el Uranio empobrecido. Como por ejemplo las bombas atómicas cuya materia prima es el Plutonio y el Uranio que lo usa como materia prima para elaborar proyectiles.
El creciente interés de los gobernantes de los países por el desarrollo de la Energía Nuclear, ha intensificado la búsqueda de obtener Uranio para producir armas nucleares. Este creciente interés se viene observando incluso en países sin programas de energía nuclear. Esto ha resultado, que de lograr que ocurra un incremento mundial en la construcción de reactores nucleares, se lleve a poner al planeta en amenaza ante una posible guerra nuclear y que sea utilizada por el terrorismo mundial. Países como India, Irak y Corea del Norte, es posible que hayan realizado en secreto construcciones de plantas nucleares.
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