¿Como se transforma la energía nuclear en energía eléctrica?

Aenergía nuclearoenergía atómicaes una energía renovable en la que se utiliza laenergíaque se libera espontánea o artificialmente en lasreacciones nucleares.

Sin embargo, este término engloba otro significado, el aprovechamiento de dicha energía para otros fines, tales como la obtención deenergía eléctrica, energía térmicayenergía mecánicaa partir de reacciones atómicas, y suaplicación, bien sea con fines pacíficos o bélicos.

1Así, 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.

Estas reacciones se dan en losnúcleos atómicosde algunosisótoposde ciertoselementos químicos(radioisótopos), siendo la más conocida lafisióndeluranio - 235(235U), con la que funcionan losreactores nucleares, y la más habitual en la naturaleza, enel interior de las estrellas, lafusióndel pardeuterio - tritio(2H - 3H).

Sin embargo, para producir este tipo de energía aprovechando reacciones nucleares pueden ser utilizados muchos otros isótopos de varios elementos químicos, como eltorio - 232, elplutonio - 239, elestroncio - 90o elpolonio - 210(232Th, 239Pu, 90Sr, 210Po ; respectivamente).

Existen varias disciplinas y / o técnicas que usan de base la energía nuclear y van desde lageneración de energía eléctricaen lascentrales nucleareshasta las técnicas de análisis de datación arqueológica (arqueometríanuclear), lamedicina nuclearusada en los hospitales, etc.

Los sistemas más investigados y trabajados para la obtención de energía aprovechable a partir de la energía nuclear de forma masiva son la fisión nuclear y la fusión nuclear.

La energía nuclear puede transformarse de forma descontrolada, dando lugar alarmamento nuclear ; o controlada en reactores nucleares en los que se produce energía eléctrica, energía mecánica o energía térmica.

Tanto los materiales usados como el diseño de las instalaciones son completamente diferentes en cada caso.

Otra técnica, empleada principalmente en pilas de mucha duración para sistemas que requieren poco consumo eléctrico, es la utilización degeneradores termoeléctricos de radioisótopos(GTR, o RTG eninglés), en los que se aprovechan los distintos modos dedesintegraciónpara generar electricidad en sistemas determoparesa partir del calor transferido por unafuenteradiactiva.

La energía desprendida en esos procesos nucleares suele aparecer en forma departículas subatómicasen movimiento.

Esas partículas, al frenarse en la materia que las rodea, producen energía térmica.

Esta energía térmica se transforma enenergía mecánicautilizandomotores de combustión externa, como lasturbinas de vapor.

Dicha energía mecánica puede ser empleada en eltransporte, como por ejemplo en losbuques nucleares.

La principal característica de este tipo de energía es la alta calidad de la energía que puede producirse porunidad de masade material utilizado en comparación con cualquier otro tipo de energía conocida por el ser humano, pero sorprende la pocaeficienciadel proceso, ya que se desaprovecha entre un 86% y 92% de la energía que se libera.

2En las reacciones nucleares se suele liberar una grandísima cantidad deenergíadebido en parte a que la masa departículasinvolucradasen este proceso, se transforma directamente en energía.

Lo anterior se suele explicar basándose en larelación masa - energíapropuesta por el físicoAlbert Einstein.