Reactores nucleares





Conocidos los fenómenos básicos de la fisión nuclear, los investigadores se dieron a la tarea de proyectar artefactos que permitieran reproducir y multiplicar el fenómeno, con la finalidad de poder aprovechar en forma benéfica la inmensa energía nuclear; en tales condiciones se empezaron a diseñar los reactores nucleares, que son aparatos destinados a la producción de reacciones automantenidas o en cadena entre los núcleos de los átomos. En el reactor se suceden pues, procesos de fisión controlada a diferencia de lo que ocurre en la bomba atómica, en donde estos procesos.de fisión se efectúan en forma libre o incontrolada.

reactor nuclear

En un reactor se distinguen cinco partes principales a saber:
a – Material fisionable o combustible.
b — Moderador.
c — Barras reguladoras o barras de control.
d — Refrigerante.
e — Protector o blindaje.

Como material fisionable o combustible atómico, se usa especialmente el uranio 235, el cual se introduce dentro del núcleo o corazón del reactor, en forma de barras o lingotes forrados en lámina de aluminio con el objeto de evitar la oxidación.

Como los neutrones que se van produciendo en la fisión están dotados de grandes velocidades y por haberse observado que son más efectivos para la fisión los neutrones lentos, en la actualidad se aprovechan estos, resultado que se logra con el uso de moderadores, que son sustancias formadas por átomos ligeros con los cuáles los neutrones chocan y por consiguiente pierden velocidad. Entre los moderadores más usados se encuentran el agua pesada y el carbono en forma de grafito, usándose también frecuentemente el agua ordinaria.

El tercer componente lo constituyen las barras de control o sea un mecanismo de seguridad que permite regular la reacción. Si la reacción en cadena se propagase en forma indefinida y creciente, el reactor podría ser destruido a causa del calor desarrollado. Los átomos de algunos materiales tienen la propiedad de capturar los neutrones libres hasta absorberlos; si barras de esos materiales se instalan en el reactor es posible entonces, controlarla reacción, absorbiendo o retirando del campo de acción el número de neutrones deseado, evitando en esta forma la propagación de la reacción.

Las barras de control que tienen un movimiento de dirección vertical pueden pues hacerse penetrar dentro del núcleo del reactor, anulando en esta forma el proceso de fisión o por el contrario, pueden sacarse para fomentar y estimular la reacción hasta obtener un determinado régimen de potencia. Para hacer funcionar un reactor que ha estado completamente parado es suficiente ajustar la posición de las varillas de control ya que siempre existen algunos neutrones libres que permiten iniciar la reacción.

El reactor también puede ponerse en operación cebándolo con neutrones emitidos por un elemento radiactivo. La función del refrigerante, es la de mantener el reactor en condiciones normales de temperatura. En el caso de reactores de potencia el elemento refrigerante se encarga de transportar el calor a fin de obtener el vapor de agua suficiente para poner en marcha los turbo generadores o sean los mecanismos que hacen aprovechable la energía producida. Como refrigerantes comunes se usa el agua o algunos gases.

El blindaje es una gruesa capa protectora que rodea el reactor, la cual se construye de hierro y hormigón con varios metros de espesor. A fin de evitar los peligros que puedan presentarse por radiaciones que puedan salir al exterior, el reactor ha de estar completamente blindado y deben ser frecuentes las inspecciones realizadas a fin de mantener una completa vigilancia de radiación. Prácticamente el reactor es un horno en donde la energía producida es de carácter calorífico, las aplicaciones que de esa energía se logren, exigen mecanismos adecuados de transformación para hacerla utilizable.

En la actualidad los reactores se usan para la producción de materiales destinados a la fabricación de armas atómicas y también para la obtención de elementos radiactivos cuyo campo de aplicación está en la industria, la medicina y la agricultura.



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