Energia Nuclear: Descobriment, Funcionament i Riscos

Energia Nuclear: Descobriment i Paral·lelismes

Paral·lelisme amb l'Alquímia

El descobriment de l'energia nuclear presenta cert paral·lelisme amb l'alquímia perquè, tant en l'energia nuclear com en l'alquímia, es modifiquen materials per convertir-los en un altre element químic.

L'Element 93: Neptuni

L'element químic número 93 és el neptuni. Els científics pretenien obtenir-lo bombardejant àtoms d'urani amb neutrons.

Isòtops

S'anomenen isòtops els àtoms d'un mateix element que tenen nuclis amb diferent nombre de neutrons.

El Procés Clau: La Fissió Nuclear

Meitner i Hahn van començar a realitzar experiments bombardejant àtoms amb urani. El resultat inicial no va ser l'esperat, però sí que van observar que s'havia produït una gran quantitat d'energia. L'equip de científics va anomenar aquest procés fissió nuclear.

Científics Implicats i Lise Meitner

Els científics que van participar en aquest descobriment van ser: Meitner, Szilard, Rutherford, Curie i Hahn.

Lise Meitner, tot i ser la descobridora de la fissió i, indirectament, de la bomba atòmica, va haver de treballar molt dur per la seva condició de dona i jueva. Encara que els seus descobriments van ser molt importants, molta gent els va menysprear pel fet que ella fos jueva. A més, va renunciar a la seva família en benefici de la seva carrera professional.

L'Energia Nuclear: Definició i Obtenció

L'energia nuclear és l'energia que s'allibera espontàniament o artificialment en les reaccions nuclears. És l'energia de lligam que uneix les partícules que formen el nucli dels àtoms de cada element químic i que s'obté en modificar aquests nuclis per mitjà de certes reaccions nuclears.

Es pot obtenir a través de la fissió i de la fusió nuclear. Actualment, només la fissió és controlable i utilitzada en centrals nuclears.

Parts d'una Central Nuclear

Les parts principals d'una central nuclear són:

• Reactor: Provoca l'evaporació de l'aigua.
• Turbina: Mou el generador per produir electricitat.
• Generador: Produeix electricitat.
• Condensador: Condensa el vapor que ha mogut la turbina.
• Torres de refrigeració: Mantenen baixa la temperatura del condensador, garantint el correcte funcionament de la central.

Combustibles Nuclears

Els combustibles nuclears són elements que, en condicions adequades, poden produir reaccions nuclears de fissió o fusió.

• Fissió: Urani-235, Plutoni-239 i Urani-233.
• Fusió: Deuteri i Triti (isòtops de l'hidrogen).

La fusió nuclear és el procés pel qual diversos nuclis atòmics de càrrega similar s'uneixen per formar un nucli més pesat. La fissió ocorre quan un nucli pesat es divideix en dos o més petits.

Radioactivitat: Tipus, Mesura i Efectes

La radioactivitat és un fenomen físic pel qual certes substàncies amb nuclis atòmics inestables es transformen espontàniament en núclids diferents, perdent energia en forma de raigs de partícules.

Tipus de Radioactivitat

• Natural: Originada per elements presents a la natura.
• Artificial: Induïda per l'activitat humana.

Tipus de Radiació i Penetració

• Alfa (α): Frenada per un full de paper o pocs cm d'aire.
• Beta (β): Frenada per uns quants mm d'alumini o 1 m d'aire.
• Gamma (γ): Frenada per uns quants cm de plom o metres de formigó.

Unitats de Mesura

• Becquerel (Bq): Activitat d'una font radioactiva.
• Curie (Ci): Unitat antiga (1 Ci = 3.7 x 10¹⁰ Bq).
• Gray (Gy): Dosi absorbida de radiació ionitzant (1 Gy = 1 J/kg).
• Sievert (Sv): Dosi equivalent de radiació ionitzant (té en compte l'efecte biològic).

Fukushima: Nivells de Radioactivitat i Perills

Els darrers nivells de radioactivitat als exteriors de la central de Fukushima van assolir nivells d'alerta 8. El perímetre de seguretat es va estendre més enllà dels 40 quilòmetres.

Partícules Radioactives Perilloses

Les partícules radioactives més perilloses de les quals es parla a la premsa són l'urani, radioisòtops i el cesi-137, que poden provocar tumors i problemes amb la glàndula tiroide.

Nivells Perillosos per a la Salut

A partir de 100 mSv poden aparèixer problemes digestius, problemes cutanis i pot començar el risc de patir càncer.

Residus Radioactius i ATC

Els residus radioactius són residus que contenen elements químics radioactius sense utilitat pràctica.

Classificació dels Residus

• Residus desclassificables.
• Residus de baixa activitat.
• Residus de mitjana activitat.
• Residus d'alta activitat.

Problemes dels Residus

El principal problema dels residus radioactius són les conseqüències que poden tenir per a la salut de les persones, animals i plantes de l'entorn on es dipositen.

ATC (Magatzem Temporal Centralitzat)

Els ATC (Magatzem Temporal Centralitzat) són instal·lacions destinades a l'emmagatzematge segur de residus radioactius, coneguts popularment com a "cementiris nuclears".