1 ¿ Que es la energía Nuclear

Energía Nuclear.
Energía Nuclear
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ÍNDICE
1
¿ Qué es la energía Nuclear ? ................................................................................... 3
1.1
El núcleo ........................................................................................................... 4
1.2
Fisión ................................................................................................................ 5
1.3
Fusión ............................................................................................................... 6
2 Su uso a través de los años. ...................................................................................... 6
3 Aplicaciones. ............................................................................................................ 7
3.1
Medicina ........................................................................................................... 7
3.2
Electricidad ....................................................................................................... 8
3.3Agricultura ............................................................................................................... 9
3.3
Alimentación .................................................................................................... 9
3.4
Medio ambiente .............................................................................................. 10
4 Beneficios y Desventajas ........................................................................................ 11
5 Personalidades ........................................................................................................ 12
Henri Becquerel .............................................................................................................. 14
6 Sucesos a través de los años. .................................................................................. 17
6.1
Chernobil ........................................................................................................ 17
7 Bibliografía ............................................................................................................. 18
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1 ¿ Que es la energía Nuclear ?
Este tipo de energía es generada a través de las reacciones nucleares o de la
desintegración de los núcleos de determinados átomos. Una reacción nuclear consiste en
la modificación de la composición del núcleo atómico de un elemento, que muta y pasa
a ser otro como consecuencia del proceso. Existen dos tipos de reacciones nucleares que
liberan energía: la fisión (división de núcleos atómicos pesados) y la fusión (unión de
núcleos atómicos muy livianos).
La energía nuclear o energía atómica es la energía que se libera espontánea
o artificialmente la energía que mantiene unidos a dos átomos, en las reacciones
nucleares. El proceso de división se llama fisión nuclear. Este término engloba otro
significado, el aprovechamiento de dicha energía para otros fines, tales como la
obtención de energía eléctrica, térmica y mecánica a partir de reacciones atómicas, y su
aplicación, bien sea con fines pacíficos o bélicos . Así, es común referirse a la energía
nuclear no solo como el resultado de una reacción sino como un concepto más amplio
que incluye los conocimientos y técnicas que permiten la utilización de esta energía por
parte del ser humano.
Sir James Chadwick
descubrió el neutrón en 1932, año que
puede considerarse como el inicio de la
física nuclear moderna.
El modelo de átomo propuesto
por Niels Bohr consiste en un núcleo
central compuesto por partículas que
concentran la práctica mayoría de la
masa del átomo (neutrones y protones),
rodeado por varias capas de partículas
cargadas casi sin masa (electrones).
Todos los átomos neutros (sin carga eléctrica) poseen el mismo número de electrones
que de protones.
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1.1 El núcleo
El núcleo atómico es la parte central de un átomo, donde se concentra aproximadamente
el 99.99% de la masa total y tiene carga positiva.
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1.2 Fisión
La fisión nuclear consiste en la división del núcleo de un átomo pesado en otros
elementos más ligeros, de forma que en esta reacción se libera gran cantidad de energía.
A pesar de ser altamente productiva (energéticamente hablando), es también muy difícil
de controlar.
Cuando este proceso de fisión nuclear se puede controlar, la energía se libera lentamente
y es transformada en energía eléctrica en un reactor nuclear de fisión, como los
utilizados en la actualidad en muchas partes del mundo, entre ellas en España.
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1.3 Fusión
En la fusión, al contrario que en la fisión donde se dividen los núcleos, la
reacción consiste en la unión de dos o más núcleos ligeros. Esta unión da lugar a
un núcleo más pesado que los usados inicialmente y a neutrones. La fusión se
consiguió antes incluso de comprender completamente las condiciones que se
necesitaban, limitándose a conseguir condiciones extremas de presión y
temperatura usando una bomba de fisión
Esta energía se obtiene mediante un intenso calentamiento que implica un movimiento
de los átomos igual de intenso. Además de esa velocidad para vencer la repulsión
electrostática, la probabilidad de que se produzca la fusión debe ser elevada para que la
reacción suceda.
2 Su uso a través de los años.
Comenzó a usarse por el hombre entre los años ´30 y ´40 cuando se construyó la
primera bomba atómica. Entre las décadas del cincuenta y del setenta se aceptó su uso
debido al poco combustible que consumía; pero a mediados de los 80 se alertó sobre los
peligros de la radiación. Hoy la energía nuclear se vuelve a tener en cuenta para su uso
civil.
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3 Aplicaciones.
3.1 Medicina
Es una de las aplicaciones más comunes de la energía nuclear, con el empleo de
isótopos radioactivos, variaciones electromagnéticas y emisión de radiaciones en
general, en áreas como diagnóstico y terapia. Un ejemplo son los radiofármacos o
trazadores, que son sustancias que al ser introducidas en el cuerpo pueden ser seguidas
desde el exterior. El trazador se fija en un tejido, órgano o sistema determinado y se
pueden obtener imágenes de ellos. De esta manera, estos radiofármacos han permitido el
diagnóstico precoz en patologías óseas, cardiología y oncología, así como infecciones y
nefrología. Además, tenemos los ejemplos más conocidos de diagnóstico por rayos X y
resonancia magnética nuclear, y tratamientos como la radioterapia para combatir el
cáncer.
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3.2 Electricidad
Quizás la más empleada en fines no bélicos. El calor desprendido de las reacciones de
fisión puede utilizarse para hacer hervir agua, de modo que el vapor mueva una turbina
conectada a un
alternador que produce
energía
eléctrica. Se trata de un
proceso muy
eficaz, ya que un kilogramo
de uranio
produce en una central nuclear
la misma
cantidad de energía que la
combustión de
17 toneladas de carbón en una
central térmica.
Entre los países que utilizan
ampliamente
energía nuclear para la
generación de
electricidad se encuentran:
Francia en un
78%; Eslovaquia en un 57%;
Bélgica en un
56%; Japón en un 25%;
EE.UU. en un
20% y Suecia en un 50% . En
menor
proporción le siguen Suiza,
Ucrania,
Eslovenia y Corea. En
Latinoamérica
utilizan energía nuclear de
potencia
Argentina en un 9%, Brasil un
4% y México un
5%. Estos datos corresponden
al Organismo
Internacional de Energía
Atómica.
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3.3Agricultura
Las aplicaciones nucleares se enfocan a la investigación de la fertilidad de los suelos y
cómo evitar las plagas de insectos, entre otras. Así, mediante trabajos de irradiación se
puede, por ejemplo, realizar mutaciones que permiten la variabilidad genética de las
especies vegetales, y así lograr nuevas variedades de especies con características
peculiares, como mayor resistencia, larga vida y aumento en sus capacidades
reproductivas.
3.3 Alimentación
Otro uso es la conservación en el tiempo de los alimentos. Existe un proceso que
consiste en irradiar los alimentos con Cobalto 60 u otra “radiación ionizante”, no
demasiado distinta a la de la luz del sol o los rayos ultravioletas. Con esto se interrumpe
la duplicación de la cadena del ADN, con lo cual si el alimento tiene un hongo, una
salmonela, o cualquier bacteria que lo infecte, se inhibe su proliferación. Otro efecto es
que mata las enzimas que se encargan de la germinación, y con eso se logra que papas y
cebollas se conserven muchos meses sin que les salgan raíces.
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3.4 Medio ambiente
Se utilizan técnicas nucleares para la detección y análisis de diversos contaminantes. A
través de un procedimiento llamado Análisis por Activación Neutrónica, que consiste en
irradiar una muestra para luego ver su emisión de espectro y así saber qué elementos
componen la muestra y en qué concentración. Así se pueden detectar situaciones de
contaminación por bióxido de azufre, derrames de petróleo o descargas gaseosas a nivel
del suelo.
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4 Beneficios y Desventajas
Un punto positivo es que la energía nuclear está exenta de carbono, lo que significa que
no aporta a la emisión de gases de efecto invernadero. En cuanto a su uso en la
generación de electricidad, ha tenido resultados destacables al ocasionar el menor
impacto ambiental dentro de la producción masiva de energía eléctrica, en comparación
con, por ejemplo, la vertiente hidroeléctrica.
Curiosamente, una desventaja está en su misma naturaleza: la radiactividad. Sin la
protección adecuada, algunas radiaciones electromagnéticas (como los rayos gamma y
fragmentos del núcleo del átomo) pueden penetrar en los organismos vivos y destruirlo
alterar sus células.
Además está el inconveniente de los residuos radiactivos. La mayoría tiene una
actividad relativamente baja, pero otros, como el combustible gastado, se mantienen
altamente radiactivos durante cientos o miles de años, por lo que es necesario
almacenarlos en instalaciones subterráneas de gran estabilidad geológica.
Entre estos desechos se encuentra el plutonio-239, un isótopo radiactivo creado por el
hombre para la fabricación de bombas atómicas. De tremenda toxicidad, un solo gramo
de este elemento es capaz de causar cáncer a un millón de personas y emite
radiactividad durante cerca de 250.000 años.
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5 Personalidades
Sir James Chadwick
Nacimiento y Nacionalidad : Reino Unido
En 1932, Chadwick realizó un descubrimiento
fundamental en el campo de la ciencia nuclear:
descubrió la partícula en el núcleo del átomo que
pasaría a llamarse neutrón, esta partícula no tiene
carga eléctrica. En contraste con el núcleo de helio
(partículas alfa) que está cargado positivamente y
por lo tanto son repelidas por las fuerzas eléctricas
del núcleo de los átomos pesados, esta nueva
herramienta para la desintegración atómica no
necesitaba sobrepasar ninguna barrera electrónica, y
es capaz de penetrar y dividir el núcleo de los
elementos más pesados. De esta forma, Chadwick
allanó En 1932, Chadwick realizó un
descubrimiento fundamental en el campo de la ciencia nuclear: descubrió la partícula en
el núcleo del átomo que pasaría a llamarse neutrón, esta partícula no tiene carga
eléctrica. En contraste con el núcleo de helio (partículas alfa) que está cargado
positivamente y por lo tanto son repelidas por las fuerzas eléctricas del núcleo de los
átomos pesados, esta nueva herramienta para la desintegración atómica no necesitaba
sobrepasar ninguna barrera electrónica, y es capaz de penetrar y dividir el núcleo de los
elementos más pesados. De esta forma, Chadwick allanó el camino hacia la fisión del
uranio 235 y hacia la creación de la bomba atómica. Como premio por su
descubrimiento se le otorgó la Medalla Hughes de la Royal Society en 1932 y el Premio
Nobel de física en 1935. También descubrió el tritio.
descubrió que un científico alemán había identificado al neutrón al mismo tiempo. Sin
embargo, Hans Falkenhagen temía publicar sus resultados. Cuando Chadwick supo del
descubrimimento de Falkenhagen le ofreció compartir el Premio Nobel. Falkenhagen,
sin embargo, lo rechazó. James Chadwick murio el 24 de julio de 1974.
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Albert Einstein
Nacimiento :Ulm, Wurtemberg, Alemán
Nacionalidad: Alemán( 1914-33 )
Suizo (1901-55)
Estadounidense (1940-55)
Equivalencia masa-energía
La famosa ecuación es mostrada en Taipei 101
durante el evento del año mundial de la física en
2005.El cuarto artículo de aquel año se titulaba Ist
die Trägheit eines Körpers von seinem
Energieinhalt abhängig y mostraba una deducción
de la ecuación de la relatividad que relaciona masa y energía. En este artículo se
exponía que "la variación de masa de un objeto que emite una energía L, es:
donde V era la notación de la velocidad de la luz usada por Einstein en 1905.
Esta ecuación implica que la energía E de un cuerpo en reposo es igual a su masa m
multiplicada por la velocidad de la luz al cuadrado:
Muestra cómo una partícula con masa posee un tipo de energía,
"energía en reposo", distinta de las clásicas energía cinética y energía potencial. La
relación masa–energía se utiliza comúnmente para explicar cómo se produce la energía
nuclear; midiendo la masa de núcleos atómicos y dividiendo por el número atómico se
puede calcular la energía de enlace atrapada en los núcleos atómicos. Paralelamente, la
cantidad de energía producida en la fisión de un núcleo atómico se calcula como la
diferencia de masa entre el núcleo inicial y los productos de su desintegración,
multiplicada por la velocidad de la luz al cuadrado.
En plena Segunda Guerra Mundial apoyó una iniciativa de Robert Oppenheimer para
comenzar el programa de desarrollo de armas nucleares conocido como Proyecto
Manhattan
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Henri Becquerel
Nacimiento y nacionalidad : Francia
Antoine Henri Becquerel (Nació en
París, el 15 de diciembre de 1852 - y
murió en Le Croisic, el 25 de agosto de
1908, con 55 años.) Fue un físico
francés descubridor de la radiactividad
y ganando con el Premio Nobel de
Física del año 1903.
En el año 1896 descubrió
accidentalmente una nueva propiedad
de la materia que posteriormente se
denominó radioactividad. Este
fenómeno se produjo durante su
investigación sobre la fosforescencia.
Al colocar sales de uranio sobre una placa fotográfica en una zona oscura, comprobó
que dicha placa se ennegrecía. Las sales de uranio emitían una radiación capaz de
atravesar papeles negros y otras sustancias opacas a la luz ordinaria. Estos rayos se
denominaron en un principio rayos Becquerel en honor a su descubridor. También este
personaje gracias a sus valiosas investigaciones y descubrimientos hizo aportes al
modelo atómico.
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Nacionalidad y nacimiento : Danesa.
Niels Henrik David Böhr (Copenhague, Dinamarca; 7 de octubre de 1885 – ibídem; 18
de noviembre de 1962) fue un físico danés que realizó fundamentales contribuciones
para la comprensión de la estructura del átomo y la mecánica cuántica.
En 1943, con la 2ª Guerra Mundial plenamente iniciada, Bohr escapó a Suecia para
evitar su arresto por parte de la policía alemana, Una vez a salvo, apoyó los intentos
anglo-americanos para desarrollar armas atómicas
Bohr sostuvo con Einstein un debate respecto a la
validez o no validez de las leyes de la Relatividad en
el mundo subatómico de la Física Cuántica. Einstein
decía que el universo material era "local y real",
donde lo local apuntaba a que nada puede superar la
velocidad de la luz, mientras que lo real apunta a que
las cosas existen en una sola forma definida en un
tiempo y espacio determinado. Bohr por su parte
apelaba a la "función de onda" de las partículas
subatómicas y al estado de "superposición" que
pueden presetentar éstas. Por ejemplo dos electrones
podían estar en dos estados opuestos y extremamente
alejados a la vez y lo que ocurre con uno en
determinado punto del universo, es experimentado
por el otro al otro extremo del universo
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6 Sucesos a través de los años.
6.1 Chernobil
Chernóbil es una ciudad fantasma situada el norte de Ucrania, cerca de la frontera
con Bielorrusia. La ciudad fue abandonada en 1986 debido al accidente ocurrido en la
central nuclear homónima, situada a 14,5 kilómetros al nornoreste de la ciudad.
Este suceso ha sido considerado el accidente nuclear más grave según la Escala
Internacional de Accidentes Nucleares y uno de los mayores
desastres medioambientales de la historia
durante una prueba en la que se simulaba un corte de suministro eléctrico, un aumento
súbito de potencia en el reactor 4 de esta central nuclear, produjo el sobrecalentamiento
del núcleo del reactor nuclear, lo que terminó provocando la explosión del hidrógeno
acumulado en su interior.
Los materiales radiactivos y/o tóxicos epulsados que se estimó fue unas 500 veces
mayor que el liberado por la bomba atómica arrojada enHiroshima en 1945, causó
directamente la muerte de 31 personas y forzó al gobierno de la Unión Soviética a la
evacuación de 116 000 personas provocando una alarma internacional
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7 Bibliografía
Wikipedia
http://www.bcn.cl/carpeta_temas/temas_portada.2005-12-27.6906371083
http://www.publispain.com/revista/que-es-la-energia-nuclear.htm
http://www.energia-nuclear.net/es/que_es_la_energia_nuclear.html
http://es.wikipedia.org/wiki/James_Chadwick
http://es.wikipedia.org/wiki/Einstein
http://es.wikipedia.org/wiki/Henri_Becquerel
http://es.wikipedia.org/wiki/Niels_Bohr
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