Objetivos
Terminada la lección podrás:
- Explicar lo que son plantas nucleares.
- Enumerar las ventajas y desventajas del uso de esta energía.
- Explicar los usos de la energía nuclear.
La energía nuclear es una fuente de poder atómico
La energía nuclear es la energía que se libera espontáneamente o artificialmente en las reacciones nucleares. Es decir, es la energía que se obtiene al modificar la estructura de los núcleos atómicos. Esta energía puede ser utilizada para generar electricidad, mover barcos o submarinos, y en otros procesos industriales.
Los elementos de elevado peso atómico, como el uranio, el torio o el plutonio, tienen densos núcleos compuestos por gran cantidad de protones y neutrones. Algunos isótopos de estos elementos, como el uranio 235, poseen núcleos inestables. Si son golpeados con un neutrón, se dividen en dos partes, liberando una gran cantidad de energía y dos o tres neutrones.
¿Cómo se produce la energía nuclear?
La energía nuclear se produce principalmente a través de dos procesos:
- Fisión nuclear: En este proceso, un núcleo atómico pesado, como el uranio o el plutonio, se divide en dos núcleos más pequeños, liberando una gran cantidad de energía en forma de calor. Este calor se utiliza para generar vapor, que a su vez mueve una turbina y produce electricidad.
- Fusión nuclear: Es el proceso opuesto a la fisión. En este caso, dos núcleos atómicos ligeros, como el hidrógeno, se combinan para formar un núcleo más pesado, liberando también una gran cantidad de energía. La fusión nuclear es el proceso que alimenta al Sol y a las estrellas.
Ventajas de la energía nuclear
- Alta densidad energética: Una pequeña cantidad de material nuclear puede generar una gran cantidad de energía.
- Emisiones bajas de gases de efecto invernadero: La energía nuclear no produce dióxido de carbono ni otros gases que contribuyen al cambio climático.
- Independencia energética: Reduce la dependencia de los combustibles fósiles.
Desventajas de la energía nuclear
- Riesgo de accidentes: Los accidentes nucleares, como el de Chernóbil o Fukushima, pueden tener consecuencias devastadoras para el medio ambiente y la salud humana.
- Producción de residuos radiactivos: La energía nuclear genera residuos radiactivos de larga vida, que requieren un almacenamiento seguro durante miles de años.
- Proliferación nuclear: La tecnología nuclear puede ser utilizada para fabricar armas nucleares.
Usos de la energía nuclear
- Generación de electricidad: La principal aplicación de la energía nuclear es la producción de electricidad en centrales nucleares.
- Propulsión de submarinos y portaaviones: La energía nuclear se utiliza para propulsar submarinos y portaaviones, ya que permite una autonomía casi ilimitada.
- Medicina: Los isótopos radiactivos producidos en reactores nucleares se utilizan en medicina para el diagnóstico y tratamiento de enfermedades.
- Investigación: La energía nuclear se utiliza en investigación científica, como en la física de partículas.
La labor de los neutrones
Estos neutrones golpearán a su vez dos o tres núcleos, produciendo más energía y más neutrones libres listos para impactar con otros núcleos. Esta energía liberada se utiliza para calentar agua y producir vapor de agua. Este vapor de agua se utiliza para hacer mover el generador.
En resumen, la energía nuclear es una fuente de energía poderosa y controvertida. Ofrece importantes ventajas, como una alta densidad energética y bajas emisiones de gases de efecto invernadero, pero también plantea riesgos significativos, como los accidentes nucleares y la generación de residuos radiactivos. Su uso continuo es objeto de debate y controversia a nivel mundial.
WebQuest
Un WebQuest es una actividad que pueden realizar los participantes aprendices. Es una búsqueda en la que se utilizan recursos en línea que pueden ser provistos por el que diseña la actividad o por el que la asigna. Es decir, es una estrategia educativa en línea utilizada por muchos maestros en el mundo para que los estudiantes aprendan sobre un tema. Son dirigidos a un enlace como el siguiente: La energía solar es verde
En este WebQuest encontrarás la razón por la que los distintos tipos de energía son clasificadas en renovables y no renovables. Esta actividad está diseñada para que el estudiante presente a la clase sus resultados.
Enlaces externos para explorar
- Simulaciones: PhET
- Conceptos de Física: Hyperphysics
- Tutorial de Física en Inglés: Physics Classroom
Vídeo
Funcionamiento de una planta generadora nuclear
Ventajas y desventajas
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