¿qué sabemos acerca de la energía nuclear?
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¿Qué sabemos acerca de la energía nuclear?. Borys Ledoshchuk, Profesor, MD, PhD, Kiev, Ucrania, Supercourse, International Editorial Board. Energía nuclear, poder nuclear, plantas y bombas, medicina nuclear y protección nuclear. Referencia :Wikipedia. Energía nuclear - Historia. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
¿Qué sabemos acerca de la energía nuclear?
Borys Ledoshchuk, Profesor, MD, PhD, Kiev, Ucrania,
Supercourse, International Editorial Board
Energía nuclear, poder nuclear, plantas y bombas, medicina nuclear y protección nuclear
Referencia :Wikipedia
Energía nuclear - HistoriaEn 1898, el físico francés Pierre Curie y su esposa
polaca Maria Sklodowska-Curie
habían descubierto presente en un mineral, uranio, una sustancia la
cual emitía una gran cantidad de
radioactividad, la cual fue llamada radio.
Referencia :Wikipedia
Marie Curie,Sklodowska
Pierre Curie
Energía nuclear - HistoriaEn 1917
a Ernest Rutherford, el padre de la física nuclear, se le acredita la
división del átomo.
En 1932 John Cockcroft y Ernest Walton, intentaron dividir el núcleo atómico por medios enteramente artificiales, usando un acelerador de partículas
para bombardear litio con protones, y produciendo dos núcleos de helio.
Ernest Rutherford
Referencia :Wikipedia
Energía nuclear - Historia En 1932 James Chadwick descubrió el neutrón. En 1934 la fisión nuclear fue primero, experimentalmente alcanzada por Enrico Fermi en Roma, cuando su equipo bombardeó uranio con neutrones. En 1938, químicos alemanes Otto Hahn y Fritz Strassmann, junto con los físicos austriacos Lise Meitner y el sobrino de Meitner, Otto Robert Frisch, condujeron experimentos con los productos del uranio bombardeado con neutrones.
Referencia :Wikipedia
Dos tipos básicos de radiación
- Radiación de partículas-Partículas alfa
- Partículas beta-Radiación electromagnética
- Ondas de radio-Microondas
- Luz ultravioleta- Radiación gamma
-Radiación X
γ
Partículas alfaPartículas alfa
(símbolo α ) son un tipo de radiación ionizante eyectada de algunos átomos inestables. Son grandes fragmentos subatómicos consistentes de dos protones y dos neutrones.
Emisor alfa Número atómico
americio-241 95
plutonio-236 94
uranio-238 92
torio-232 90
radio-226 88
radón-222 86
polonio-210 84
Partículas betaHay muchos emisores beta:tritiocobalto-60estroncio-90tecnecio-99yodo-129 yodo-131cesio-137
Partículas beta son partículas subatómicas liberadas del núcleo de algunos átomos radioactivos. Son equivalentes a los electrones. La diferencia es que las partículas beta se originan en el núcleo y los electrones fuera de él.
Rayos gammaUn rayo gamma es un paquete de energía electromagnética – un fotón. Fotones gamma son los fotones más energéticos del espectro electromagnético. Rayos gamma (fotones gamma) son emitidos del núcleo de átomos inestables (radioactivos).
Radionúclidos emisores de radiación gamma son las fuentes de radiación más utilizados. Los tres radionúclidos más útiles son: cobalto-60, cesio-137, tecnecio-99 m.
Fuentes de alta radiaciónFuentes naturales Fuentes hechas por el hombre
El cuerpo humano
Materiales de construc- ción
Rayos cósmicos (radiación del sol y del espacio exterior)
La tierra
Dosis anual (mrem/año)
Dosis anual (mrem/año)
Producción de energía nuclear
Bombas atómicas
Médico (diagnóstico por rayos X)
Productos, televisores a color
Energía nuclear- HistoriaEn los Estados Unidos - el primer reactor por el hombre, conocido como Chicago Pile-1, que alcanzó el púnto crítico el 2 de diciembre de 1942. Este trabajo se convirtió en parte del Proyecto Manhattan, que construyó grandes reactores de en el sitio Hanford para generar plutonio para su uso en las primeras armas nucleares, que fueron utilizados en las ciudades de Hiroshima y Nagasaki.
Bombas atómicas de Hiroshima y Nagasaki
Foto tomada a nivel de tierra de la bomba de Nagasaki
Energía nuclearLa electricidad se genera por primera vez por un reactor nuclear el 20 de diciembre de 1951, en el EBR-I, cerca de la estación experimental de Arco, Idaho, que inicialmente produjo cerca de 100 kW (el reactor de Arco fue también el primero en experimentar fusión parcial, en 1955 ).
Energía nuclearLa primera planta de energía nuclear en Rusia y la primera en el mundo en producir electricidad, fue el reactor Obninsk 5MWe, en 1954.
Panel de control de la planta nuclear Obninsk. Foto: Ilya Varlamov
Reactor AM-1 fue cerrado 2002. Foto: Alexander Belenky / BFM.ru
Plantas de energía nuclear
En 2009, 15% de la electricidad en el mundo se produjo en plantas nucleares, a pesar de la preocupación acerca de la seguridad y manejo de desechos radioactivos. Se han construido más de 150 buques que usan propulsión nuclear.
Plantas de energía nuclear
Muchos países permanecen activos en el desarrollo de plantas nucleares, incluyendo China, India, Japón y Pakistán. Todos desarrollando de forma activa y rápido, la tecnología térmica, Corea del Sur y Estados Unidos, desarrollando sólo la tecnología térmica, y Sudáfrica y China, desarrollando versiones del PBMR.
Plantas de energía nuclear
Mapa mundial de reactores nucleares (útil para objetivos
militares)
Ciclo de Combustible
nuclear
Mina
Ciclo de combustible nuclear
• Minería del uranio• Conversión y enriquecimiento• Fabricación de combustible• POTENCIA DEL REACTOR• Reprocesamiento, o• Manejo de desechos radioactivos
– Bajo nivel en lugares comerciales– Alto nivel en las plantas o en las subterráneas
Proceso del reactor nuclear
Reactor de agua presurizada
Condensador
Estructura de contención
Turbina
Generador
Flujo
Bomba
Bomba
Agua caliente
Agua
Co
mb
ust
ible
Neutrón, antes de la fisión
Fragmentos radioactivos de la fisión
Reacciones de fisión “alimentadoras”
1ª fisión 2ª fisión
Cubierta
protectora
Cavidad con canasta de combustible
Escudo externo
Cuerpo de acero
Sellos
metálicos
Historia de armas
nucleares
Primeras armas atómicas
LA PRUEBA TRINITY
Bomba Nuclear
Bomba Tsar
Khariton fue uno de los físicos del grupo de elite, que con Igor Kurchatov iniciaron el programa de armas atómicas soviético en los 40’s. Ayudó a encontrar el secreto complejo de armas nucleares en Sarov, renombrado Arzamas-16 (y apodo de "Los Arzamas"), en Abril de 1946 y fue el primer director científico, un aposición que matuvo 45 años.
Yuli Khariton, uno de los padres del programa de armas nucleares soviético
La bomba Atómica Soviética: 1939-1955
Armas nucleares
Armas nucleares
Club Nuclear de Bombas Nucleares
TNP Estados con armas nucleares (China, Francia, Rusia, Reino Unido, Estados Unidos) No TNP Estados con armas nucleares (India, Corea del norte, Pakistán)Estados con armas nucleares no declaradas (Israel)Estados que se sospecha tengan programas de armas nucleares (Irán, Siria) Armas de la OTAN con receptores de armas compartidas Estados que anteriormente poseían armas nucleares
Mejora de armas
Medicina nuclear general
Medicina nuclear es una rama de la imagenología médica que usa pequeñas cantidades de material radioactivo para diagnosticar o tratar una variedad de enfermedades
Consumo de energía en el mundo
Reference: IEA
Países que estarán usando energía nuclear durante 2015-2030
• América Latina: 3 + 2 nuevas (Chile, Perú)• Europa Occidental: 9 + 3 nuevas (Italia, Portugal, Turquía)• Europa del Este: 10 + 3 nuevas (Bielorrusia, Kazajstán,
Polonia)• África: 1 + 5 nuevas (Argelia, Egipto, Libia, Marruecos,
Túnez)• Medio Oriente y Asia del Sur: 3 + 1 nuevas (Bangladesh)• Asia Sudoriental y el Pacífico: 0 + 4 nuevas (Australia,
Indonesia, Malasia, Tailandia)• Lejano Oriente: 3 + 3 nuevas (Corea del Norte, Filipinas,
Vietnam))
Referencia: IAEA
Contenido relativo de energía de fuentes naturales de combustible
Carbón - 8,7%
U-238 - 86,7%
Gas - 3,4%Petróleo - 0,8%
U-235 - 0,4%
Energía nuclear KWh/cap en diferentes regiones (2007)
Referencia: IEA
NorteAmérica Europa occidental Europa del este Lejano este Otros
Catástrofes nucleares una guerra nuclear importante; un conflicto militar en la que pocas explosiones nucleares tienen
lugar; los militares (llamados "quirúrgicos") con empleo de las pocas
explosiones nucleares contra objetivos específicos; la destrucción de una ciudad por una explosión nuclear producida
por un comando terrorista; la contaminación deliberada radiactivos a gran escala de una zona
habitada; la explosión accidental de un arma nuclear u otros accidentes con
armas nucleares; un grave accidente en una central nuclear civil, por lo general en
un reactor nuclear que produce electricidad.
Accidentes Nucleares y de Radiación
Kyshtym waste disaster, 1957
– Explosion at Soviet weapons factory forces evacuation of over 10,000 people in Ural Mts.
– Area size of Rhode Island still uninhabited; thousands of cancers reported
Orphans
Accidente de radiación- el desastre Mayak
Accidentes Nucleares y de Radiación
Planta nuclear de la Isla de Tres Millas, 1979
Pripyat, Ucrania. Foto tomada por Jason Minshull
El reactor nuclear después del desastre. Reactor 4 (centro). Edificio de la turbina (abajo a la izquierda). Reactor 3 (centro derecha)
Accidentes nucleares y de radiación
April 26, 1986
Desastre de Chernobyl
Las medidas profilácticas pendientes fueron realizadas en amplios territorios de Ucrania, Rusia y Bielorrusia, para minimizar la irradiación de la población.Número total de las personas reubicadas fue de más de 150 mil personas.
Desastre de Chernobyl
Desastre de Chernobyl La evaluación positiva de los
resultados de salud de la catástrofe de Chernobyl y la prevención de los posibles efectos negativos futuro, está en la combinación de la comunidad científica internacional, los esfuerzos financieros y humanitarios para la solución de estos problemas.
Chernobyl hoyChernobyl masivamente evacuaron a turistas de países occidentales.
Actualmente, el objeto “Refugio" está clasificado como un sitio de almacén en la superficie (almacén temporal) de desechos radioactivos espontáneos
(RAW).
“Refugio" está equipado con sistemas que
monitorean la situación
radiológica dentro del lugar, así como
con sistemas de control de
estructuras del edificio.
Accidentes nucleares y de radiación
Embarcaciones nucleares
Riesgo de terrorismo(nuevo reto a la industria)
Jet del 9/11 pasó cerca de Indian Point
• Mayor usuarios industriales de agua, electricidad
– Paducah, KY, Oak Ridge, TN, Portsmouth, OH• Cáncer y leucemia entre trabajadores
– Incendios y exposición masiva.– Planta de fabricación Karen Silk en
Oklahoma.• Riesgo de robo de material de la bomba.
Riesgos de enriquecimiento y fabricación de combustible
Hay tres factores que afectan a la exposición del cuerpo a la radiación:
blindajedistancia
tiempo
Distancia
Fuente radioactiva
Tiempo
Protección nuclear
Protección nuclear
Referencias