CENTRALES NUCLEARES

CENTRALES NUCLEARESPOR: STEFANY FERIAMATEO OLARTE

TABLA DE CONTENIDOQue es energa nuclearQue es una central nuclearPartes de una central nuclearFuncionamiento de una central nuclearComo se genera la energa elctricaSeguridad en una central nuclearTipos de desechos de una central nuclearImpacto ambiental de las centrales nuclearesVentajas y desventajas de la energa nuclear

QUE ES ENERGIA NUCLEARLa energa nuclear es la energa en el ncleo de un tomo. Lostomosson las partculas ms pequeas en que se puede dividir un material. En el ncleo de cadatomohay dos tipos de partculas (neutrones y protones) que se mantienen unidas. La energa nuclear es la energa que mantiene unidosneutronesy protones.La energa nuclear se puede utilizar para producir electricidad. Pero primero la energa debe ser liberada. sta energa se puede obtener de dos formas:fusin nuclearyfisin nuclear.

QUE ES UNA CENTRAL NUCLEARUna central nuclear es una instalacin industrial construida para generar electricidad a partir de la energa nuclear.Las centrales nucleares forman parte de la familia delas centrales termoelctricas, lo que implica que utilizan el calor para generar la energa elctrica. Este calor proviene de lafisin de materiales como el uranioy el plutonio.

COMO SE COMPONE UNA CENTRAL NUCLEARRecinto de Contencin.Edificio de combustibleEdificio de turbinas.Edificio de salvaguardias y equipos auxiliaresEdificio elctrico.

RECINTO DE CONTENCIONEs el ms caracterstico de la central nuclear. En su interior est el reactor y, en general, todos aquellos elementos que contiene material de alto grado de radiactividadEn general, los recintos de contencin acostumbran a ser estructuras de hormign totalmente hermticas, sin puertas ni ventanas, de forma esfrica o cilndrica rematada en cpula semiesfrica o semielptica. Las paredes interiores van recubiertas de chapas de acero soldadas (piel de hermeticidad), que aseguran la ms completa estanqueidad

EDIFICIO DE COMBUSTIBLEEn l se almacenan tanto los elementos de combustible nuevo como los ya utilizados. Estos ltimos se mantienen en una piscina llena de agua de donde slo se extraern llegado el momento de su gestin final, o para ser almacenados en un ATI (Almacn Temporal Independiente) como el construido en las centrales de Trillo o ZoritaEDIFICIO DE TURBINASContiene el grupo o grupos de turbina-alternador y la mayora de sistemas auxiliares de ste. En las centrales de gran potencia, equipadas con varios grupos generadores, stos se pueden agrupar en un mismo edificio.

EDIFICIO DE SALVAGUARDIAS Y EQUIPOS AUXILIARES

Estos edificios contienen la mayora de los sistemas de emergencia y seguridad para caso de avera en el reactor, as como los sistemas meramente auxiliares para las operaciones de recarga, arranque, etc.EDIFICIO ELCTRICO.

Donde estn localizados los sistemas elctricos, los centros de control de motores, las cabinas de potencia y la Sala de Control, que es desde donde se controlan todos los sistemas de la central.PARTES DE UNA CENTRAL NUCLEARREACTOR NUCLEARUnreactor nucleares una instalacin en la cual se puede iniciar y controlar una serie de fisionesnuclearesauto-sostenidas. Estos dispositivos son utilizados como herramientas de investigacin, como sistemas para producir istopos radiactivos y tambin como fuentes de energaTIPOS DE REACTORES NUCLEARESDistinguimos dos tipos dereactores nucleares:Reactores nucleares de investicacin. Este tipo de reactores utilizan losneutronesgenerados durante las reacciones defisin nuclearpara producir radioistopos que van a ser utilizados en otrasaplicaciones de la energa nuclearo bien para realizar estudios en materiales.

REACTORES NUCLEARES DE POTENCIA.Estos reactores se basan en el aprovechamiento de laenerga trmica que se genera en las reacciones de fisin. La aplicacin principal y ms conocida de este tipo de reactores es la generacin deenerga elctricaen las centrales nucleares. Sin embargo, tambin se utilizan para ladesalinizacin de agua de mar, calefaccin, o bien para sistemas de propulsin.

Generadores de vaporTransforman la energa qumica en energa trmica, y convierten el agua en vapor.Barras de controlCapturan los neutrones que se producen en la fisin, para controlar la reaccin en cadena.CombustibleGeneralmente se utiliza xido deuranio enriquecido con uranio-235. En forma de pastillas se introducen en una varilla o tubo metlico de unos cuatro metros de longitud.Vasija del reactorEl recipiente principal del reactor, junto con su refrigerante.Bomba y bomba de recirculacinCrea el camino para el caudal de agua que va hacia las bombas de chorro interiores de la vasija

Agua de refrigeracinRefrigera el condensadorFuente de agua fraLa central debe estar siempre cerca de una fuente de agua (mar, ro o lago).Depsito de agua fraDepsito donde se recoge el agua de la fuente principalVapor de aguaEl vapor que se produce con la condensacin del aguaTransformadorEquipo mediante el que se conecta la salida del alternador, elevando la tensin, con la red de transporte de electricidad.AlternadorSistema rotativo en el que se transforma la energa de rotacin suministrada por la turbina en energa elctrica.TurbinaMquina rotatoria accionada por la presin del vapor, en la que se transforma la energa del vapor de agua en energa cintica de rotacin para impulsar el alternador o generador acoplado.CondensadorAl salir de la turbina, el vapor de agua va al condensador donde se enfra y se convierte en agua lquida. El agua vuelve a bombearse hacia el generador de vapor para repetir el ciclo. Todo este proceso se lleva a cabo en un circuito cerrado.Torre de refrigeracinPara refrigerar el condensador, se emplea una corriente de agua fra del mar, de un lago o de un ro. Si el caudal es insuficiente, es necesario instalar torres de refrigeracin de las que sale vapor de agua.Tuberas de vaporTransportan el vapor entre la turbina y el edificio de contencin del reactor.Edificio de contencinProtege al reactor de escapes de productos de fisin. Es una estructura de hormign armado. Sus paredes interiores estn recubiertas de acero, asegurando su hermeticidad. Es la silueta caracterstica de una central nuclear, donde se encuentra el reactor.

FUNCIONAMIENTO DE UNA CENTRAL NUCLEARCENTRALES NUCLEARESLas centrales nucleares constan principalmente de cuatro partes:Elreactor nuclear, donde se produce lareaccin nuclear.Elgenerador de vaporde agua (slo en las centrales de tipoPWR).Laturbina, que mueve ungenerador elctricopara producirelectricidadcon la expansin del vapor.Elcondensador, unintercambiador de calorque enfra el vapor transformndolo nuevamente en lquido

El reactor nuclear es el encargado de realizar lafisinde los tomos delcombustible nuclear, comouranio, generando como residuo elplutonio, liberando una gran cantidad de energa calorfica por unidad de masa de combustible.El generador de vapor es unintercambiador de calorque transmite calor del circuito primario, por el que circula el agua que se calienta en el reactor, al circuito secundario, transformando el agua envapor de aguaque posteriormente se expande en lasturbinas, produciendo el movimiento de stas que a la vez hacen girar losgeneradores, produciendo laenerga elctrica. Mediante untransformadorse aumenta latensin elctricaa la de lared de transporte de energa elctrica.

SISTEMA DE SEGURIDAD DEL REACTORBarras de controlLasbarras de controlson una serie de varillas metlicas que pueden ser insertadas rpidamente en el ncleo para absorber neutrones y terminar de inmediato la reaccin nuclear.

CONTROL DE INYECCIN / LQUIDO DE SEGURIDAD EN ESPERAUna reaccin nuclear tambin puede ser detenida inyectando un lquido directamente en el ncleo que absorba los neutrones. En losreactores de agua en ebullicinesto consiste habitualmente en una solucin que contiene boro (comocido brico), que puede ser inyectado para desplazar el agua en el ncleo. Una caracterstica de losreactores de agua a presines que utilizan una solucin de boro adems de las varillas de control para regular la reaccin, as que simplemente se aumenta la concentracin para desacelerar o detener la reaccin.Sistema de servicio esencial de aguaEl sistema de servicio esencial de agua hace circular el agua que refrigera los intercambiadores de calor de la central y otros componentes para disipar calor. Ya que esto incluye a los sistemas de enfriamiento que eliminan elcalor por desintegracintanto del sistema primario como de las piscinas de refrigeracin de lasvarillas de combustibleSISTEMA DE EMERGENCIA PARA LA REFRIGERACIN DEL NCLEOEl sistema de inyeccin de refrigerante de alta presin y el sistema de inyeccin de refrigerante de baja presin como parte del sistema ECCS activo.Un sistema de emergencia para la refrigeracin del ncleo (en ingls: Emergency Core Cooling System, ECCS) comprende una serie de sistemas que estn diseados para apagar en forma segura un reactor nuclear durante condiciones de accidente. En condiciones normales, el calor se elimina de un reactor nuclear por la condensacin delvapordespus de que pasa por laturbina. En unreactor de agua en ebullicin, el vapor condensado (agua) es llevado de regreso al reactor. VENTAJASLa generacin deenerga elctrica mediante energa nuclear permite reducir la cantidad de energa generada a partir de combustibles fsiles (carbn y petrleo). La reduccin del uso de loscombustibles fsiles implica la reduccin de emisiones de gases contaminantes(CO2y otros).

Otra ventaja est en la cantidad de combustible necesario; con poca cantidad de combustible se obtienen grandes cantidades de energa. Esto supone un ahorro en materia prima pero tambin en transportes, extraccin y manipulacin del combustible nuclear. El coste del combustible nuclear(generalmenteuranio) supone el 20% del coste de la energa generada.

DESVENTAJASUna desventaja importante es la difcil gestin de losresiduos nuclearesgenerados. Losresiduos nuclearestardan muchsimos aos en perder suradioactividady peligrosidad.

Probablemente la desventaja ms alarmante sea el uso que se le puede dar a la energa nuclear en la industria militar.

CONCLUSIONESOtra ventaja est en la cantidad de combustible necesario; con poca cantidad de combustible se obtienen grandes cantidades de energa. Esto supone un ahorro en materia prima pero tambin en transportes, extraccin y manipulacin del combustible nuclear. El coste delcombustible nuclear(generalmenteuranio) supone el 20% del coste de la energa generada.