ENERGÍA NUCLEAR

Física Electivo

Usted está aquí

• Cpech Online / ►
• Física Elect. / ►
• Energía nuclear

-

ENERGÍA NUCLEAR Unidad Nº 9 de Física Electivo TEMAS 1.- Núcleo atómico como fuente de energía 2.- Fisión Nuclear 3.- Medicina nuclear 4.- Fisión Nuclear 5.- Síntesis de la clase 1. Núcleo atómico como fuente de energía Se determinó mediante investigaciones que el núcleo atómico es una fuente de energía. Al medir la masa del núcleo y compararla con la masa de los nucleones (protones y neutrones), obtenida teóricamente, se descubrió algo sorprendente: se obtuvo una diferencia de masa a la que se llamó Defecto de Masa. Éste se produce porque parte de la masa de los neutrones se transforma en energía cuando dichas partículas se unen para formar un núcleo atómico. La energía que se desprende de la formación de un núcleo a partir de los nucleones se conoce como Energía de enlace nuclear. Núcleo atómico como fuente de energía Los procesos en los que se modifican los núcleos de los átomos reciben el nombre de reacciones nucleares. En las reacciones nucleares, pequeñas cantidades de masa se transforman en grandes cantidades de energía, de acuerdo con la equivalencia establecida por Einstein: E = m · c2 Donde E = es la energía desprendida. m = es la masa. c = es la velocidad de propagación de luz en el vacío. Debido al elevado valor de c, a partir de una pequeña cantidad de materia es posible obtener una enorme cantidad de energía. |Regresar a Temas| 2. Fisión Nuclear Proceso en que  un núcleo pesado se separa en fragmentos de menor masa, liberándose gran cantidad de energía. Este proceso deja residuos radiactivos. Por ejemplo, el núcleo de uranio 235 se rompe en dos núcleos intermedios cuando se bombardea con neutrones, además se obtiene un átomo de bario 142, un átomo de criptón-91, tres neutrones y una energía de 210 (MeV), que desprende en forma de calor. La energía equivalente a 1 UMA = 931,49 (MeV) = 1,49 · 10-10 joules. Megaelectronvoltios (MeV) Corresponde a fotones gamma de longitudes de onda inferiores a  10-11(m) o frecuencias superiores a 1019(Hz). En la Fisión Nuclear Los neutrones que se obtienen en la fisión de un núcleo de uranio-235 pueden utilizarse para bombardear otros núcleos  de este isótopo y provocar nuevas fisiones  que, a su vez, producirán nuevos neutrones. Así, el proceso se repetirá sucesivamente. De este modo, se origina una reacción en cadena mediante la cual, en un tiempo muy breve, se consigue la fisión de un gran número de núcleos y se libera una enorme cantidad de radiación y energía. Durante la Segunda Guerra Mundial, dos explosiones nucleares arrasaron las ciudades japonesas de Hiroshima y Nagasaki. Usos de fisión nuclear para obtener energía útil Una de las utilizaciones importantes de la energía nuclear se lleva a cabo en las centrales eléctricas. El reactor de una planta nuclear tiene el mismo propósito que el horno de un generador de vapor. Dicho de otra manera, la fisión nuclear actúa como fuente de calor intenso, intercambiando calor para producir vapor, el cual es usado para impulsar las turbinas de un sistema generador de electricidad. En la actualidad operan varios tipos de reactores nucleares como, por ejemplo, reactores de agua ligera, reactores de agua pesada y reactores de cría.    Revisa la página 100 de tu libro Cepech, donde encontrarás la explicación detallada de estos reactores. |Regresar a Temas| 3. Medicina Nuclear Otro uso útil de la energía nuclear es en la medicina. Por ejemplo, en el tratamiento de cáncer se utilizan radioisótopos para destruir las células malignas. Los radioisótopos más empleados son: El cobalto 60, que emite radiación ? y se usa como fuente externa. El yodo 131, que emite radiación ? y ?, y se usa como fuente interna. Los radioisótopos también se utilizan para efectuar diagnósticos médicos, para ello se inyecta en el cuerpo humano una dosis controlada de isótopos radiactivos y se deja transcurrir en el tiempo para que se distribuya en el organismo. Después, con una cámara de detección de rayos, se mide la radiación procedente del interior del cuerpo. Así se obtiene una gammografía o imagen de los tejidos y los órganos internos. Peligros de la energía nuclear     Los accidentes nucleares también representan numerosos peligros. El accidente que ocurrió en 1979 en la isla de Three Mile en Pensilvania, atrajo la atención pública por primera vez, sobre el peligro potencial de las plantas nucleares. En este caso, fue poca la radiación que se escapó del reactor, pero la planta se cerró por más de una década mientras se hacían las reparaciones y se aplicaban las medidas de seguridad necesarias. Unos cuantos años después (el 26 de Abril de 1986), un reactor de la planta nuclear de Chernobyl en Bielorrusia se salió de control. El fuego y la explosión que siguieron liberaron una gran cantidad de material radiactivo al ambiente. La gente que trabajaba cerca de la planta falleció unas semanas después a consecuencia de la exposición intensa a la radiación. El efecto a largo plazo de la radiactividad derivada de este accidente aún no se valora por completo, aunque la agricultura y la producción de lácteos ya se han visto afectadas. El número de muertes potenciales por cáncer, atribuibles a la contaminación por radiación, se calcula entre unos miles o más de cien mil. |Regresar a Temas| 4. Fusión Nuclear Proceso de unión de núcleos livianos para formar otro un poco más pesado. Este proceso no deja residuos radiactivos. La fusión de un núcleo deuterio con un núcleo de tritio da lugar a la formación de un núcleo de helio-4, además de un neutrón y una energía de 17,6 (MeV), que se desprende en forma de calor. Ésta es una de las reacciones mediante las que el sol  y todas las estrellas abundantes en hidrógeno producen este tipo de energía. Esta forma de producir energía todavía se encuentra en fase de estudio y desarrollo, debido a que plantea serios problemas tecnológicos que no han sido resueltos.   Fuerza nuclear fuerte Es la responsable de la cohesión del núcleo: mantiene unidos a los nucleones. Es una interacción muy intensa a distancias nucleares, superior al resto de las interacciones. Es de corto alcance: prácticamente nula a distancias mayores a 10-15(m).   Fuerza nuclear débil Es la responsable de la desintegración de algunos núcleos inestables. Es más débil que las fuerzas: nuclear fuerte y electromagnética, pero a distancias nucleares supera a la gravitatoria. Es de corto alcance: prácticamente nula a distancias mayores de 10-17(m). |Regresar a Temas| 5. Síntesis de la clase Aquí encontrarás una síntesis de la clase. Utiliza este esquema como método de repaso de lo aprendido en esta sesión. |Regresar a Temas|

CEPECH S.A. www.cepech.cl - Agustinas 1447 - Fono: 600 4635500 - Santiago - Chile

Última modificación: Friday, 18 de April de 2008, 17:29

Usted se ha autentificado como usuario (Salir)

Física Elect.