La química se puede diferenciar en dos grandes ramas: la química nuclear y la química electrónica esto deriva de los átomos y sus partes: el núcleo y una nube de electrones. La química nuclear estudia el núcleo por protones y neutrones, la variación del número de neutrones de un átomo puede dar lugar a los isotopos. Los radioisótopos son isótopos radiactivos ya que tienen un núcleo atómico inestable y emiten energía y partículas cuando se transforman en un isótopo diferente más estable.
La energía radiactiva se clasifica según su partícula, desintegración y radiación. Partícula α, Son flujos de partículas cargadas positivamente compuestas por dos neutrones y dos protones. Son desviadas por campos eléctricos y magnéticos. Son poco penetrantes, aunque muy ionizantes; decaimiento β-; por exceso d neutrones, un neutrón se transforma en protón emitiendo un electro e-, β+ en la que un protón del núcleo se desintegra y da lugar a un neutrón. Desintegración gamma: El núcleo del elemento radiactivo emite un fotón de alta energía, la masa y el número atómico no cambian, solamente ocurre un reajuste de los niveles de energía ocupados por los nucleones. El tiempo de desintegración está regido por la ley de cinética de desintegración radiactiva, depende del tiempo de vida media, para el cual, el número de núcleos iniciales se reduce a la mitad.
Las reacciones nucleares difieren a las reacciones química que se está acostumbrado a estudiar en la ingeniería química, donde interactúan los electrones de los compuestos, y genera poca energía comparado a las reacciones nucleares. Las reacciones nucleares conocidas son la fisión, que es la división de un núcleo atómico y la fusión, es la unión de dos núcleos para formar uno más pesado. Todo esto se lleva a cabo en reactores nucleares, especializados para controlar estas reacciones en cadena, entre sus partes fundamentales: material fisionable, moduladores (grafito o agua pesada), varillas de control, agente de transición térmico, sistema de seguridad. También existe variedad de reactores nucleares: de agua ligera, agua pesada, alimentación rápida, refrigerador, reactor Bolshoy Moshchnosty Kanalny, asistido por acelerador ADS, de cría o reproducción. Esta tecnología es aprovechada para fines industriales y lamentablemente fines bélicos.
A nivel industrial se aprovecha para la generación de energía mecánica, eléctrica principalmente, aproximadamente en el 2013 hay 439 reactores nucleares activos, lo que representa el 14% de la energía mundial, hay 62 en operación y 484 en construcción. El país con la mayor tecnología nuclear actualmente es Rusia, antigua URSS. Los niveles de seguridad en las industrias nucleares son elevados, sin embargo no quedan exceptos de accidentes, como es el caso de Chernóbil, Ucrania, también antigua URSS: “La explosión se originó a partir de una serie de pruebas que debían realizarse ese día dentro de la planta nuclear. Una de ellas consistía en simular un corte de la electricidad para comprobar si las turbinas de los reactores contaban con energía suficiente en caso de cualquier falla. Durante este experimento, uno de los reactores aumentó repentinamente su potencia, provocando un sobrecalentamiento de su núcleo y la posterior explosión del hidrógeno que había en su interior” (History, 2016). Mucho tiempo después ocurrió otro accidente nuclear, pero en este caso por un desastre natural, Fukushima.
Estos y otros accidentes tienen consecuencias inmediatas, a mediano y largo plazo, entre las más notables son: ciudades abandonadas, muerte de miles de personas, anomalías congénitas. (BBC, 2016). Estas son consecuencias por el tiempo y dosis de exposición a la radiactividad. La industria nuclear, en su normal funcionamiento, su principal problema es la generación de desechos radiactivos y su disposición final. Para la disposición, se deben emplear recipientes especiales, minimizar el espacio del residuo, si es sólido, triturarlo y compactarlo, si es liquido llevarlo a estado sólido. Luego de almacenarlo en los recipientes se trasladan a su lugar final de disposicion, que puede ser una piscina nuclear, cementerio nuclear, depósito geológico profundo o un aislamiento en bloque de concreto. Actualmente se están diseñando reactores nucleares que pueden aprovechar los desechos de otros reactores y disminuir así el volumen de material no aprovechable.
La energía nuclear, es una energía “limpia”, que a largo plazo deja sus desechos no aprovechables por la alta generación de energía, aunque se esté trabajando en aprovecharlos, hay miles de depósitos de desechos radiactivos que no se pueden reutilizar y tardara mucho tiempo en descomponerse, estando sujeto a cualquier hecho desafortunado que pueda ocurrir, esto sin contar con los accidentes industriales por causa humana o causa natural. Existen algunos países como Alemania, que está cambiando la energía nuclear por energía solar y eólica (ENERGIA LIMPIA XXI, 2016). Esto nos hace pensar:
¿Cuánto vale realmente la energía nuclear?
Fuente: Compostimes
Referencias
BBC. (2016). Recuperado el 26 de abril de 2016, de http://www.bbc.com/mundo/video_fotos/2014/03/140326_galeria_chernobil_gerd_ludwig_jg?ocid=socialflow_facebook
ENERGIA LIMPIA XXI. (2016). Recuperado el 2016 de abril de 15, de https://energialimpiaparatodos.com/2016/03/11/149298792/
History. (2016). Recuperado el 26 de abril de 2016, de http://ve.tuhistory.com/hoy-en-la-historia/explosion-en-la-central-nuclear-de-chernobil