Producción de energía en reactores nucleares

Energy production in nuclear reactors

Orígenes de la tecnología nuclear

La tecnología de la energía nuclear tiene sus orígenes a mediados del siglo XX. En esta época se presentaban dos problemáticas que contribuyeron al desarrollo de la energía nuclear: la carrera armamentista de las grandes potencias debido a la Segunda Guerra Mundial y el problema ambiental originado por los combustibles fósiles. El 6 de enero de 1939, los científicos Otto Hahny Lise Meitner afirmaban haber logrado transmutar uranio 92 en dos nuevos átomos, hecho que ponía de manifiesto la viabilidad del uranio como nueva fuente de energía. Ya en 1942 el físico Enrico Fermi de la universidad de Chicago construye el primer reactor nuclear, lo que permitió posteriormente que la energía nuclear pudiera ser implementada como un recurso energético para la humanidad. Este tema ha traído consigo gran controversia mundial por las ventajas y desventajas que presenta la producción de energía por este medio. Por tanto en este artículo se revisarán los aspectos básicos de la tecnología de los reactores nucleares y se discutirán algunas de sus implicaciones en el contexto contemporáneo. 

La energía nuclear nace como una posible solución a los problemas de contaminación que en la década de 1960 ya eran tema de preocupación en los países con mayor consumo energético, debido a la continua producción de gases de efecto invernadero que ocasionaba serios problemas de salud en los centros urbanos cercanos a las zonas industriales y estaban empezando a contribuir con el cambio climático.Esta nueva alternativa energética se postuló como una de las mejores opciones para reemplazar los combustibles fósiles ya que su producción no genera este tipo de gases. 

Varios avances científicos fueron determinantes para la creación de la tecnología de los reactores nucleares. Entre los más importantes están el principio de conservación de la energía en 1847, el estudio de los rayos catódicos y el descubrimiento de los rayos X en 1895 por Wilhelm Roetgen [1]. También fue determinante la consolidación cada vez más exacta dela teoría atómica y la mecánica cuántica. Gracias a los experimentos de Frederick Joilot-Curie y Fermi, en los cuales se bombardeaban átomos con partículas subatómicas, se pudo descubrir que un átomo de uranio que era bombardeado con neutrones, se descomponía en dos fragmentos (fisión nuclear) creando otros compuestos como el plutonio, los cuales a su vez liberaban dos o tres neutrones más consiguiéndose una enrome emisión de energía [2].En consecuencia, la gran cantidad de energía liberada por el uranio fisionado podía ser usada para generar la energía eléctrica requerida por toda una ciudad. Empleado la idea de Albert Einstein de que toda materia puede convertirse en energía (según lo expresa su famosa formula E=mc²), se ha podido deducir que si 1 gramo de uranio se convirtiera totalmente en energía, se obtendrían cerca de 25 millones de kilowatts.