LA ENERGÍA NUCLEAR
La energía nuclear es la energía contenida en el núcleo de un átomo.
Los átomos son las partículas más pequeñas en que se puede dividirse un elemento químico manteniendo sus propiedades.
En el núcleo de cada átomo hay dos tipos de partículas, neutrones y protones, que se mantienen unidas por la energía nuclear.
La energía nuclear se puede utilizar para producir electricidad, pero primero debe ser liberada.
Esta energía nuclear se puede obtener de dos formas:
fusión nuclear
fisión nuclear
En la fusión nuclear, la energía se libera cuando los núcleos de los átomos se combinan o se fusionan entre sí para formar un núcleo más grande mientras que en la en la fisión nuclear, los núcleos se separan para formar núcleos más pequeños, liberando energía.
Las centrales nucleares utilizan la fisión nuclear para producir electricidad.
Cuando se produce una de estas dos reacciones nucleares, fisión o fusión nucleares, los átomos experimentan una ligera pérdida de masa.
Esta masa que se pierde se convierte en una gran cantidad de energía calorífica y de radiación.
La energía calorífica producida se utiliza para producir vapor y generar electricidad.
Aunque la producción de energía eléctrica es la utilidad más habitual que se le da a la energía nuclear, también se puede aplicar en muchos otros sectores, como en aplicaciones médicas o medioambientales
LA FISIÓN NUCLEAR
La fisión nuclear es la reacción en la que el núcleo de un átomo pesado, al capturar un neutrón incidente, se divide en dos o más núcleos de átomos más ligeros, productos de fisión, a la vez que emite neutrones, rayos gamma grandes cantidades de energía.
El núcleo que captura el neutrón incidente se vuelve inestable y, como consecuencia, se produce su escisión en fragmentos más ligeros dando lugar a una situación de mayor estabilidad.
Además de estos productos, en la reacción de fisión se producen varios neutrones que al incidir sobre otros núcleos fisionables desencadenan más reacciones de fisión que a su vez generan más neutrones.
Este efecto multiplicador se conoce como reacción en cadena.
Para que se produzca una reacción de fisión en cadena es necesario que se cumplan ciertas condiciones de geometría del material fisionable y se supere un umbral determinado de cantidad del mismo, conocido como masa crítica.
La fisión puede llegar a producirse de forma espontánea, pero es necesaria la existencia de un neutrón que incida con la energía adecuada.
LA FUSIÓN NUCLEAR
La fusión nuclear es una reacción nuclear en la que dos núcleos de átomos ligeros, en general el hidrógeno y sus isotopos ,deuterio y tritio, se unen para formar otro núcleo más pesado, liberando partículas en el proceso.
Estas reacciones pueden absorber o liberar energía, dependiendo de si la masa de los núcleos es mayor o menor que la del hierro, respectivamente.
Un ejemplo de reacciones de fusión son las que tienen lugar en el sol, en las que se produce la fusión de núcleos de hidrógeno para formar helio, liberando en el proceso una gran cantidad de energía en forma de radiación electromagnética, que alcanza la superficie terrestre y que percibimos como luz y calor.
Para que tenga lugar una reacción de fusión, es necesario alcanzar altas cotas de energía que permitan que los núcleos se aproximen a distancias muy cortas en las que la fuerza de atracción nuclear supere las fuerzas de repulsión electrostática.
Para ello, se deben cumplir los siguientes requisitos:
Para lograr la energía necesaria se pueden utilizar aceleradores de partículas o recurrir al calentamiento a temperaturas muy elevadas.
Esta última solución se denomina fusión térmica y consiste en calentar los átomos hasta lograr una masa gaseosa denominada plasma, compuesta por electrones libres y átomos altamente ionizados.
Es necesario garantizar el confinamiento y control del plasma a altas temperaturas en la cavidad de un reactor de fusión el tiempo necesario para que se produzca la reacción y también es necesario lograr una densidad del plasma suficiente para que los núcleos estén cerca unos de otros y puedan dar lugar a las reacciones de fusión.
Sin embargo, los confinamientos convencionales, como las paredes de una vasija, no son factibles debido a las altas temperaturas y por ese motivo, se encuentran en desarrollo dos métodos de confinamiento:
Fusión por Confinamiento Inercial (FCI): Consiste en crear un medio tan denso que las partículas no tengan casi ninguna posibilidad de escapar sin chocar entre sí. Para ello se impacta una pequeña esfera compuesta por deuterio y tritio por un haz de láser provocando su implosión. Así, se hace cientos de veces más densa que en su estado sólido normal permitiendo que se produzca la reacción de fusión. Actualmente hay reactores de investigación con el objetivo de producir energía a través de este proceso.
Fusión por Confinamiento Magnético (FCM): Las partículas eléctricamente cargadas del plasma son atrapadas en un espacio reducido por la acción de un campo magnético. El dispositivo más desarrollado tiene forma toroidal y se denomina Tokamak.
TIPOS DE INSTALACIONES NUCLEARES
CENTRAL NUCLEAR
Se consideran instalaciones nucleares:
a) Las centrales nucleares, es decir, instalaciones fijas cuya función principal es la producción de energía mediante un reactor nuclear.
b) Los reactores nucleares, son las estructuras que permiten la disposición del combustible nuclear de tal modo que dentro de ellos pueda tener lugar un proceso automantenido de fisión nuclear, sin necesidad de una fuente adicional de neutrones.
c) Las fábricas que utilizan sustancias nucleares para producir combustibles nucleares u otras fábricas de tratamiento de sustancias nucleares, como las instalaciones de tratamiento o reprocesado de combustibles nucleares irradiados.
d) Las instalaciones de almacenamiento de sustancias nucleares, excepto los lugares en que dichas sustancias se almacenen incidentalmente durante su transporte.
e) Los dispositivos e instalaciones que utilicen reacciones nuclerares de fusión o fisión para producir energía o con vistas a la producción o desarrollo de nuevas fuentes energéticas.
El Ministerio de Industria puede determinar si se considera como una sola instalación nuclear a varias instalaciones nucleares de un solo explotador que estén emplazadas en el mismo lugar.
QUE ES UNA CENTRAL NUCLEAR
Una central nuclear es una instalación industrial en la que se genera electricidad a partir de la energía térmica producida mediante reacciones de fisión en la vasija de un reactor nuclear.
El componente central de una central es el reactor, que es la instalación donde se aloja el combustible nuclear y que cuenta con sistemas que permiten iniciar, mantener y detener, de modo controlado, reacciones nucleares de fisión que liberan grandes cantidades de energía térmica.
La energía térmica liberada se utiliza para calentar agua hasta convertirla en vapor a alta presión y temperatura. Este vapor hace girar una turbina que está conectada a un generador que transforma la energía mecánica del giro de la turbina en energía eléctrica, lista para su utilización industrial.
LA ENERGÍA NUCLEAR EN ESPAÑA
La historia de la energía nuclear en España comenzó en octubre de 1948, cuando un grupo de militares y científicos españoles se reunieron en el Laboratorio y Taller de Investigación del Estado Mayor de la Armada (LTIEMA) con el objetivo de constituir el organismo denominado Junta de Investigaciones Atómicas, que se enfocaría en tres actividades principales: la formación de personal de alta cualificación, el estudio de la explotación de yacimientos uraníferos y el desarrollo de técnicas relacionadas con la extracción, metalurgia y física del uranio. Para dotar a la Junta de Investigaciones Atómicas de mayor solidez técnica, se creó la Sociedad de Estudios y Proyectos de Aleaciones Especiales (EPALE), ampliando sus actividades en las áreas de geología, minería, física, química y metalurgia.
En 1951, el organismo se rebautizó como la Junta de Energía Nuclear (JEN) como centro de investigación y desarrollo de la tecnología nuclear en España. En 1967, la JEN puso en marcha una pequeña instalación piloto llamada Planta Caliente M-1 para el tratamiento de los primeros combustibles irradiados producidos en España y procedentes del reactor JEN-I.
Entre los años 1968 y 1970 se pusieron en marcha las centrales nucleares de José Cabrera, Vandellós I y Santa María de Garoña que constituyeron la primera generación de centrales nucleares en España.
En 1972 fue constituida la Empresa Nacional de Uranio (Enusa), encargada de la gestión del aprovisionamiento de concentrados de uranio y de los servicios de conversión y enriquecimiento, así como del abastecimiento a todas las centrales nucleares españolas. Sus actividades de explotación estuvieron centradas en yacimientos existentes en la provincia de Salamanca.
En 1980, con la ley de creación del Consejo de Seguridad Nuclear (CSN), se separó la JEN en dos organismos: el CSN se encargaría de las funciones reguladoras en materia de seguridad nuclear y protección radiológica, y el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), se encargaría de los proyectos de investigación y desarrollo en cuatro áreas diferenciadas: investigación Básica (fusión y altas Energías), tecnología nuclear, Protección radiológica y Medio ambiente y energías renovables.
En 1984 se constituyó por Real Decreto la Empresa Nacional de Residuos Radiactivos (Enresa), con la responsabilidad de establecer planes para la gestión de los residuos radiactivos y poner en marcha un sistema de gestión de los residuos de baja y media actividad generados en España. En 1992 entró en funcionamiento el Centro de Almacenamiento de Residuos de Baja y Media Actividad de El Cabril, en la provincia de Córdoba.
Entre los años 1980 y 1989 se pusieron en marcha las centrales de Almaraz, Ascó, Cofrentes, Vandellós II y Trillo.
Algunas curiosidades 
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