Atomo y energia nuclear

El atomo

Representacion de atomo de hielo

Energía nuclear, origen, efectos.

Energía nuclear definición

Es aquella que resulta del aprovechamiento de la capacidad que tienen algunos isótopos de ciertos elementos químicos para experimentar reacciones nucleares y emitir energía en la transformación.

Una reacción nuclear consiste en la modificación de la composición del núcleo atómico de un elemento, que muta y pasa a ser otro elemento como consecuencia del proceso. Este proceso se da espontáneamente entre algunos elementos y en ocasiones puede provocarse mediante técnicas como el bombardeo neutrónico u otras.

Comentario:

La energia nuclear se define como la capacidad de algunos elemntos quimicos (los isotopos), de experimentar cambios en su estructura de tal maner que se puede dividirs, durante este proceso emite una cantidad de calor especifica llamada radiacion.

Origen

Mediante métodos generalmente complejos podemos lograr que una partícula como el neutrón, choque contra el núcleo de un átomo. Al chocar contra él, el núcleo se excita debido a que su estructura se altera, pudiendo llegar esta excitación a partir el núcleo en dos núcleos más pequeños. Este proceso de división del núcleo se llama fisión.

Los isótopos son formas de un elemento que difieren entre si en la masa de sus átomos y en las propiedades dependientes de esa masa

pero cuando se fisionan como el isótopo 235 del uranio, aparecen otros neutrones libres. Si en las proximidades del núcleo hay más núcleos de uranio, estos neutrones libres producirán a su vez más fisiones. Así en poco tiempo, el número de fisiones puede aumentar mucho, dando lugar a lo que se llama una reacción en cadena.

* En cada una de las fisiones se produce una pequeña cantidad de energía en forma de calor; al producirse la reacción en cadena se suman las energías producidas en cada fisión y se puede obtener con este proceso una cantidad de energía considerable, donde esa energía se denomina energía nuclear.

Comentario:

La energia nuclear se produce gracias a la fision de los isotopos, quienes pueden p.

Usos de energia nuclear

Usos en la sociedad

- Producción de electricidad.- El uso más conocido es la generación de energía eléctrica en las centrales nucleares. El proceso se puede ver en el apartado "PRODUCCION DE ELECTRICIDAD", más abajo. La fisión -como en general la utilización de otros combustibles- genera calor que calienta agua para producir vapor, el cual mueve unas turbinas y éstas unos generadores eléctricos que producen la electricidad. En las centrales nucleares se controla la reacción de fisión -la emisión de neutrones- para que el reactor no explote, mediante elementos de control, como pueden ser barras de boro, que absorbe dichos neutrones.

- Rayos X.- Llamados así por desconocerse -en su momento- su origen. Se trata de fotones de energía (como los rayos gamma), por lo que no son partículas, sino ondas electromagnéticas. Su principal uso es en la realización de las radiografías gracias a su poder de atravesar unos cuerpos -tejidos blandos- y no otros -ej. huesos, metal... - dependiendo de la potencia que se le dé, según su uso. Así, se pueden localizar fisuras o roturas de hueso, o incluso cuerpos extraños en el organismo. Por ser peligrosos se limita la exposición a los mismos durante mucho tiempo. Los propios profesionales médicos están protegidos con elementos de plomo y tienen limitado el tiempo de exposición.

La dosis media para fines diagnósticos en un país desarrollado se encuentra en 1 miliSievert (mSv) por año/habitante, aunque puede llegar a 100 mSv. La dosis recibida por una persona en una misma exploración puede no ser idéntica a la que reciba otra, dependiendo de diversos factores. La dosis también varía en función de la prueba de que se trate.

La dosis media por usos médicos por cada persona en un país de Nivel Sanitario I (como España) es de 1,05 mSv, de los que 1 mSv se recibe de pruebas con Rayos X y 0,05 mSv por medicina nuclear.

- Datación con Carbono 14.- Casi todos hemos oído hablar de la prueba del Carbono 14, que es un isótopo del Carbono -la base de la vida en la Tierra- que permite fechar restos arqueológicos. La famosa Sábana Santa de Turín (donde según la tradición cristiana fue envuelto Jesucristo) fue fechada con Carbono 14. Restos antropológicos, geológicos, el hombre de las nieves (encontrado en los Alpes, entre Italia y Suiza), etc. también han sido sometidos a esta prueba, que da sus mejores resultados cuando se trata de restos de varios miles de años y cuando no es tan importante encontrar la fecha exacta sino la época a grandes rasgos.

- Radioterapia.- Para el tratamiento del cáncer se aplica la radioterapia a través de rayos X, gamma y rayos ionizantes.

Usos militares

- Armas nucleares.- Las bombas nucleares (bomba atómica) y termonucleares, se fundamentan en una reacción de fisión explosiva y se emplearon por primera vez en Hiroshima y Nagasaki, durante la Segunda Guerra Mundial. Después de la Segunda Guerra Mundial se desarrolló una segunda generación de bombas termonucleares, llamadas bombas de hidrógeno, más potentes y destructivas que las de fisión, que se fundamentan en reacciones de fusión de hidrógeno pesado activadas por una reacción de fisión previa. Más tarde, a partir del año 1974, se construyeron las llamadas bombas de neutrones, con menor capacidad explosiva aunque con radiación intensiva de neutrones. Con esta generación de bombas nucleares se pretendía disponer de un arma capaz de matar o inhabilitar a las tropas enemigas, con sólo una destrucción limitada de las infraestructuras en el radio de acción de la bomba.

Efectos de la energia nuclear

* El primero de estos efectos es que la radioactividad liberada en caso de holocausto penetraría en todos y cada uno de los seres vivos (y en el mar, la tierra y el aire). Mientras que en dosis altas (según la especie) produciría la muerte, en otras más bajas los efectos serían de lo más variados (mutaciones, esterilidad...)

* El segundo sería que los materiales impulsados por las detonaciones se elevarían hasta la troposfera donde ocultarían la luz del sol durante meses o años, haciendo bajar la temperatura de la tierra y alterando la fotosíntesis de los vegetales y el plancton marino: sería el famoso invierno nuclear. Además estos materiales radiactivos irían cayendo durante meses o años convirtiéndose en una lluvia radiactiva global que, aún con menos dosis radiactiva que una lluvia provocada por una bomba, sería global. Entre los trescientos productos radiactivos algunos son inofensivos a las pocos segundos u horas, pero otros son perjudiciales durante miles o millones de años. Ese 5% de energía liberada por la lluvia radiactividad en una bomba es poco, pero en los 10.000 megatones de un holocausto suponen ya 500 megatones que irán "estallando" durante miles de años después de la catástrofe.

* El tercero sería una reducción en la capa de ozono producida por el óxido de nitrógeno generado por las bolas de fuego, de modo que la radiación solar que llegase a la tierra sería mortal. Un 70% del ozono desaparecería en el hemisferio norte y un 40% en el sur, siendo necesarios 30 años para recuperar su estado normal.

Energía nuclear y los alimentos de consumo masivo

Ventajas de la energia nuclear en los alimentos

Se ha desarrollado la técnica del empleo de las radiaciones ionizantes para la conservación de alimentos, ampliación de su período de consumo, y reducción de las pérdidas causadas por insectos después de la recolección. La técnica del tratamiento de alimentos con energía ionizante consiste en exponer los alimentos a una dosis de radiación gamma predeterminada y controlada. Esta técnica consume menos energía que los métodos convencionales y puede reemplazar o reducir radicalmente el uso de aditivos y fumigantes en los alimentos.

El proceso es frío, en consecuencia, los alimentos tratados conservan la frescura (pescado, frutas, verduras) y su estado físico (comestibles congelados o secos). La técnica elimina del alimento envasado los agentes causantes de su deterioro, como bacterias, hongos, insectos, etc., evitando la recontaminación.

La irradiación impide los brotes en tubérculos y raíces comestibles; impide la reproducción de insectos y parásitos; inactiva bacterias, esporas y mohos; y retrasa la maduración de frutas. Esta técnica es aceptada y recomendada por la FAO, OMS y el OIEA.

* Otro uso es para la esterilizacion de alimentos, esto se gracias a que cuando emplea barras de mineral de cobalto enriquecido, es decir, cobalto que ha sido modificado en su estructura atómica con el fin de que se liberen grandes cantidades de energía. Las investigaciones han demostrado que el uso adecuado de la radiactividad permite higienizar diversos productos destinados al consumo humano y animal, con la ventaja de no producir residuos tóxicos en los mismos ni en el medio ambiente.que irradiación de alimentos resulta de particular importancia Ello tiene como finalidad evitar la presencia y producción de residuos tóxicos en los alimentos, así como proteger la capa superior de ozono que se ve afectada por este tipo de gases.

Citas y referencias Bibliograficas:

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http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_nuclear#Armas_nucleares

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Proporcionada por monografías, Energía nuclear, visitada el: 17/03/07, disponible en:
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