3.3 Centrales nucleares. Residuos radiactivos

Centrales nucleares

1- Edificio de contención. 2- Torre de refrigeración. 3- Reactor mariposita.

4- Barras de control. 5- Acumulador de presión. 6- Generador de vapor.

7- Combustible nuclear. 8- Turbina. 9- Generador eléctrico. 10- Transformador.

11- Condensador. 12- Vapor. 13- Líquido saturado. 14- Aire ambiente.

15- Aire húmedo. 16- Río. 17- Circuito de refrigeración. 18- Circuito primario.

19- Circuito secundario. 20- Emisión de aire húmedo (con vapor de agua).

Imagen 34. Kuntoff. Creative commons.

Las centrales nucleares son instalaciones industriales productoras de electricidad. Estas centrales eléctricas se diferencian de una central térmica en la forma de obtener la energía térmica necesaria para que el agua se convierta en vapor y accione la turbina y el alternador.

En las centrales nucleares se distinguen las siguientes partes:

  • El reactor nuclear, donde se produce la reacción nuclear y se obtiene la energía térmica.
  • El generador de vapor de agua. Es un intercambiador de calor en el que la energía térmica que ha retirado del reactor el circuito primario de refrigeración, pasa a un cir­cuito cerrado (circuito secundario) donde el agua se vaporiza.
  • La turbina, por la que pasa el vapor producido en el circuito secundario y que mueve un generador eléctrico (el alternador) que produce energía eléctrica. Esta energía se transforma (aumenta la tensión eléctrica) y se evacua a la red eléctrica.
  • El condensador. Es un intercambiador de calor que enfría el vapor después de pasar por la turbina transformándolo nuevamente en líquido. Representa el tercer circuito de refrigeración(circuito terciario). Por este circuito pasa agua fría procedente de las torres de refrigeración. Las centrales nucleares siempre están cercanas de un suministro de agua fría, como un río, un lago o el mar, para el circuito de refrigeración. El sistema de refrigeración es importantísimo en una central nuclear ya que debe evitar el sobrecalentamiento del reactor que podría producir su fusión.
  • Blindaje y otros sistemas de protección y seguridad. La pared exte­rior que encierra al reactor es de hormigón. con un espesor aproxi­mado de 1.5 m; además, tiene unas chapas de acero o de plomo.

Imagen 35. tnarik. Creative commons.

 

Puedes ver el funcionamiento de una central nuclear en el siguiente enlace:

 

Residuos Radiactivos

El funcionamiento de las centrales nucleares puede producir efectos medioambientales como:

- Fugas radiactivas y accidentes. Los primeros accidentes en cen­trales nucleares tuvieron lugar en Los Álamos en 1945 y 1946. Pos­teriormente, los ocurridos en marzo de 1979 en Harrisburg (Pensil­vania) y en abril de 1986 en Chernobyl, cerca de la ciudad de Kiev, concienciaron a la opinión pública acerca de los ries­gos asociados al uso de la energía nuclear.

Para evitar las fugas radiactivas, en las centrales se construyen cuatro barreras de seguridad, cada una de las cuales contiene a la anterior.Estas barreras son:

  • La vaina del combustible (óxido de uranio) no deja pasar los productos de la fisión al refrigerante.
  • La vasija del reactor construida con acero de 25 cm de espesor.
  • El circuito primario o contención primaria, integrado por la vasija del reactor, las bombas de refrigeración, el presionador, el primario de los generadores de vapor y las tuberías de conexión entre los distintos elementos.
  • La cuarta barrera es el edificio del reactor o contención secundaria. Este edificio está construido de hormigón, es totalmente hermético y va recubierto interiormente por una chapa de acero.

- Calor residual. El calor liberado en las centrales nucleares se elimi­na por refrigeración (río, mar, lago, torre de refrigeración, etc.), lo que produce la consiguiente elevación de temperatura que afecta negativamente a la vida acuática. Sin embargo, este efecto no es de gran consideración y se limita a una zona muy reducida.

- Residuos radiactivos. Se llaman así a los ma­teriales que contienen isótopos radiactivos. La mayor parte provienen de las centrales nucleares, aunque tam­bién se originan en los centros de investigación y en algunos apara­tos clínicos. Pueden clasificarse en de baja, media y alta actividad.

Imagen 36. ENRESA. Creative commons.
  • Los residuos sólidos de baja y media actividad (ropa, herramien­tas, desechos procedentes de residuos líquidos y gaseosos, etc.) se mezclan con hormigón y se introducen en bidones, que se almace­nan primero en la propia central y luego se transportan hasta su em­plazamiento definitivo.
  • Los residuos sólidos de alta actividad (combustible gastado) se almacenan en primer lugar en piscinas de hormigón llenas de agua ubicadas en la propia central. El combustible gastado se lleva a fábricas de reprocesamiento, en las que se recupera el material combustible no consumido. El resto se deberá depositar en unas zonas determinadas, geológicamente estables, donde se enterrarán dentro de reci­pientes resistentes a la corrosión.

En España, la gestión de los residuos radiactivos, tanto los provenientes de las centrales nucleares como los generados por otras instalaciones radiactivas como hospitales y centros de investigación, está encomendada a la Empresa Nacional de Residuos Radiactivos (ENRESA), de acuerdo con el Plan General de Residuos aprobado por el Parlamento. El Consejo de Seguridad Nuclear (CSN), ejerce la vigilancia y control de los residuos radiactivos.

En España se producen cada año unas 2000 toneladas de residuos radiactivos, de las cuales entre un 6 y un 7% son residuos de alta actividad. El Programa Nuclear Español prevé gestionar un total de 200.000 m3 de residuos radiactivos, de los cuales 12.000 m3 son combustible gastado y residuos de alta actividad.

Los residuos de baja y media actividad se almacenan en las instalaciones de El Cabril (Córdoba), y los de alta actividad en contenedores y piscinas de una forma provisional. No existe zona alguna de almacenamiento definitivo, ni tampoco fá­bricas de reprocesamiento, lo que obliga a su envío al exterior.

Los residuos de alta actividad tienen que sacarse de las centrales (sus piscinas se están llenando) a un almacén temporal centralizado (ATC). En 2011 se cumple el plazo para retornar el material enviado a Francia y el Reino Unido y el Gobierno tiene que decidir donde se construirá el ATC. Éste no es la solución definitiva, es una solución temporal para unos 60 o 100 años, en tanto no se cree un almacén geológico profundo definitivo.

AV - Pregunta Verdadero-Falso

La vaina del combustible, la vasija del reactor, el circuito primario y el edificio del reactor son las barreras de seguridad de que disponen las centrales nucleares para evitar las fugas radiactivas.




Verdadero Falso
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