6-8 y 6-9 Tipos de Reactores

Existen dos tipos de reactores:

·         Los Reactores de Investigación.
Utilizan los neutrones generados en la fisión para producir radioisótopos o bien para realizar diversos estudios en materiales.

·         Los Reactores de Potencia.
Estos reactores utilizan el calor generado en la fisión para producir energía eléctrica, desalinización de agua de mar, calefacción, o bien para sistemas de propulsión.

Existen otros criterios para clasificar diversos tipos de reactores:

·         Según la velocidad de los neutrones que emergen de las reacciones de fisión. Se habla de reactores rápidos o bien reactores térmicos.

·         Según el combustible utilizado. Hay reactores de Uranio natural (la proporción de Uranio utilizado en el combustible es muy cercana a la que posee en la naturaleza), de Uranio enriquecido (se aumenta la proporción de Uranio en el combustible).

·         Según el moderador utilizado. Se puede utilizar como moderador el agua ligera, el agua pesada o el grafito.

·         Según el refrigerante utilizado. Se utiliza como refrigerante el agua (ligera o pesada), un gas (anhídrido carbónico, aire), vapor de agua, sales u otros líquidos. Estos materiales pueden actuar en cierto tipo de reactores como refrigerante y moderador a la vez.

Hay dos tipos de reactores de potencia de mayor uso en el mundo: el Reactor de Agua en Ebullición y el Reactor de Agua a Presión:

 Reactor de Agua en Ebullición (BWR).

Ha sido desarrollado principalmente en Estados Unidos, Suecia y Alemania. Utiliza agua natural purificada como moderador y refrigerante. Como combustible dispone de Uranio-238 enriquecido con Uranio-235, el cual como se sabe, facilita la generación de fisiones nucleares. El calor generado por las reacciones en cadena se utiliza para hacer hervir el agua. El vapor producido se introduce en una turbina que acciona un generador eléctrico. El vapor que sale de la turbina pasa por un condensador, donde es transformado nuevamente en agua líquida. Posteriormente vuelve al reactor al ser impulsada por una bomba adecuada

 Reactor de Agua a Presión (PWR).

Es ampliamente utilizado en Estados Unidos, Alemania, Francia y Japón.

El refrigerante es agua a gran presión. El moderador puede ser agua o bien grafito. Su combustible también es Uranio-238 enriquecido con Uranio-235. El reactor se basa en el principio de que el agua sometida a grandes presiones puede evaporarse sin llegar al punto de ebullición, es decir, a temperaturas mayores de 100 °C. El vapor se produce a unos 600 °C, el cual pasa a un intercambiador de calor donde es enfriado y condensado para volver en forma líquida al reactor. En el intercambio hay traspaso de calor a un circuito secundario de agua.

El video a continuacion muestra como se utilizan los reactores nucleares para generar energiar electrica.

6-10 El accidente de Chernobyl

El siguiente video explica en brevedad el acontecimiento de la planta nuclear de Chernobyl que tuvo lugar hace ya más de 20 años.

Energia liberada de una Reaccion Nuclear

A continuacion se muestra un breve ejemplo de como calcular la energia liberada en una reaccion nuclear.

La reaccion es la siguiente:

Datos:

H  = 1.007825

Be = 9.0212186

B =   9.013335 

n   = 1.0086 

Nuestro problema quedareia de la siguiente manera:

Q= (1.007825 + 9.0212186 ) - (1.0086 + 9.013335 )

Q = -0.001989 u.a.m.

Q= -1.852713 MeV