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Energia nuclear - La energía Nuclear y La Medicina, La energía nuclear y la Agricultura, Crisis energética



Energia nuclear

Concepto: La energía nuclear procede de reacciones de fisión o fusión de átomos en las que se liberan gigantescas cantidades de energía que se usan para producir electricidad.
La fusión nuclear se basa en la energía que se libera de la unión entre los átomos.
La fisión ocurre cuando un núcleo pesado se divide en dos o más núcleos pequeños.

Aplicación o utilidad: la obtención de energía eléctrica, térmica y mecánica a partir de reacciones nucleares, y su aplicación, bien sea con fines pacíficos o bélicos.
Existen varias disciplinas y técnicas que usan de base la energía nuclear y van desde la generación de electricidad en las centrales nucleares hasta las técnicas de análisis de datación arqueológica (arqueometría nuclear), la medicina nuclear usada en los hospitales, etc.

La energía Nuclear y La Medicina

Quizás el uso de las técnicas nucleares en los campos del diagnóstico, la obtención de imágenes y el tratamiento del cáncer sea el más conocido y ampliamente aceptado. De hecho, la medicina moderna no podría concebirse sin la radiología con fines de diagnóstico y la radioterapia. En el mundo industrializado occidental, estas técnicas se han vuelto corrientes, tan fiables y tanprecisas que aproximadamente uno de cada tres pacientes es sometido a alguna forma de procedimiento radiológico terapéutico o de diagnóstico.


La Energía Nuclear y la Alimentación
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.

La energía nuclear y la Agricultura

La utilización de técnicas nucleares en el campo de la agricultura es de importancias primordial para el mundo en desarrollo.
Las técnicas radioisotópicas y de las radiaciones que se aplican en este campo pueden inducir mutaciones en las plantas para obtener las variedades decultivos agrícolas deseadas.


Determinar las condiciones para optimizar el uso de los fertilizantes y del agua, y la fijación biológica del nitrógeno.
La técnica permite calcular el total de nitrógeno que se ha fijado durante todo el período de crecimiento. Por este medio, pueden determinarse y seleccionarse para el mejoramiento genético leguminosas fijadoras de nitrógeno más eficiente con mayor rendimiento y contenido proteínico.

Erradicar o luchar contra las plagas de insectos. Esta técnica consiste en la esterilización de insectos machos criados en instalaciones, mediante la irradiación antes de incubación, y la posterior suelta de millones de insectos estériles en zonas infectadas. Al aparearse con los insectos hembras, no se produce descendencia, lo que va reduciendo gradualmente, y acaba por erradicar, la población de insectos.

Aumentar la variabilidad genética de las especies vegetales;

Reducir las pérdidas posteriores a la cosecha eliminando la germinación y la contaminación y prolongando el período de conservación de los productos alimenticios.
El uso de la tecnología de las radiaciones para conservar los alimentos aumenta cada día en el mundo. En 37 países, las autoridades sanitarias y de seguridad de los alimentos han aprobado la irradiación de más de 40 clases de productos alimenticios, que van desde especias y granos hasta pollo deshuesado, frutas y vegetales.

Ayudar a determinar las rutas de los plaguicidas y los productos agroquímicos en el medio ambiente y en la cadena alimentaria.
la energía nuclear y la Industria
La utilización de los radioisótoposy radiaciones en la industria moderna es de gran importancia para el desarrollo y mejoramiento de los procesos, para las mediciones y la automatización y para el Control de Calidad. En la actualidad, casi todas las ramas de la industria utilizan radioisótopos y radiaciones en diversas formas. El empleo de medidores radioisotópicos de espesor es un requisito previo para la completa automatización de las líneas de producción de alta velocidad de hojas de acero o de papel. Los trazadores brindan información exacta sobre las condiciones de equipos industriales costosos y permiten prolongar su vida útil.

Formas de obtención: Encontrar recursos energéticos casi inagotables, baratos y no contaminantes ha sido un afán del hombre casi desde el primer momento.
El gran salto cuantivo lo dió el descubrimiento, hacia el año 1938-1939, es decir, la separación del nucleo de un átomos en otros elementos , liberaba gran cantidad de energía.
Desgraciadamente esta energía, a pesar de su rendimiento, es también altamente peligrosa- recerdese que uno de el militar en Hiroshima y Nagasaki, y el desastre de Chernobil-. La alternativa del futuro es la fusión nuclar. Las diferencias entre la fisión y la fusión nuclear son;
Por la fusión nuclear, un nucleo pesado como el Uranio 235, es dividido generalmente en dos nucleosmás ligeros debido a la colisión de un neutron (recordemos que un átomo se compone de electrones, neutrones y protones). Como el neutron no tiene carga electrica atraviesa facilmente el nucleo del Uranio. Al dividirse este, libera más neutrones que colisionan con otros átomos de Uraniocreando la conocida reacción en cadena de gran poder radiactivo y energético. Esta reacción se produce a un ritmo muy acelerado en las bombas nucleares, pero es controlado para usos pacíficos.
Por contra, la fusión es la unión de dos nucleos ligeros en uno más pesado, obteniéndose del orden de cuatro veces más energía que en la fisión.
Mientras que la fisión nuclearse conoce y puede controlarse bastante bien, la fusión plantea el siguiente gran inconveniente, que hace que continue en fase de estudio, aunque entrando en el siglo XXI se espera resolver:
• Para que la reacción de la fusión sea posible hay que vencer la repulsión electroestática entre dos nucleos igualmente cargados; esto es, al existir nucleos atómicos con igual carga, y en virtud del principio de que las cargas iguales se repelen, hay que aplicar una gran energía para conseguir la unión de las mismas.


• Esto se logra gracias al calor aplicando temperaturas de millones de grados. El problema mencionado proviene de la dificultad de encontrar un reactor que aguante esa temperatura.
• Con este calor se crea un nuevo estado de la materia, el plasma, en el que se dá un absoluto desorden de iones y electrones.
Hay formas de conseguir la energía nuclear de fusión que se están experimentando actualmente, el confinamiento magnético y el confinamiento lineal.
• Con el magnético se crea y se mantiene la reacción gracias a grandes cargas magnéticas.
• Con el linel, el calentamiento se consigue con laser y el confinamiento del plasmacon la propia inercia de la materia.

Clasificacion en renovable y no renovable: la energianuclear no es renovable porque se encuentra en forma limitada en nuestro planeta y se agotan a medida que se les consume.

Aprovechamiento
Durante los últimos decenios, se han alcanzado logros importantes en campos de la energía y el medio ambiente, la medicina, la agricultura y la industria, entre otros, en los que se aplican ampliamente las tecnologías nuclear y de las radiaciones. Su utilización nos permite, por ejemplo, detectar, localizar, representar visualmente y medir lo que nuestros ojos no pueden ver; destruir células y gérmenes cancerígenos; localizar recursos hídricos, entre otros.

Ventajas y desventajas:
VENTAJAS
1. es una energia que a largo plazo es barata
2. limpia
3.poco personal.

DESVENTAJAS
1.Es una forma de generar energia electrica por fision nuclea, de una manera compleja y que todavia esta en INVESTIGACION, hay todavia implicaciones de esta fuente de energia, que se desconocen.

2. Es altamente peligrosa, pues, un fallo HUMANO, conduciria a una explosion

3. Hay una alta probabilidad de contaminacion del medio ambiente por decadas debido a fugas radiactivas.

4. La inversion inicial es cara.

5. necesita personal altamente calificado.

6. es similar a tener una bomba contenida dentro de un contenedor, que puede detener cierta cantidad de energia pero no TODA.

7. La forma de deshacerse de los desechos, es complicada y peligrosa para los humanos y animales del medio donde los desechen.

impacto ambiental: su uso prolongado produce lluvias acidas.

Centrales en argentina:
• Central de atuche I
• Central de atucha II
• Central deembalse

Centrales en el mundo:
• Estados unidos
• Francia
• Japon
• Rusia
• Alemania
• R. corea
• Ucrania
• Canada
• Reino unido
• Suecia
• China
• España
• Bélgica
• India
• R. checa
• Suiza
• Finlandia
• Bulgaria
• Hungria
• Sudáfrica
• Brasil
• Eslovaquia
• Mexico
• Rumania
• Lituania
• Eslovenia
• Paises bajos
• Pakistan
• Armenia

Crisis energética:
La fusión nuclear, la que se producen el interior del Sol y que nos proporciona la energía que nos llega del astro, es la fuente de energía de la que se dice que resolverá todos los problemas energéticos en el futuro, pero las complejidades tecnológicas a superar son de tal magnitud que desde que se planteó inicialmente ya se advertía que no iba a estar disponible al menos antes de pasados unos 50 años, y así se continúa diciendo en la actualidad, pese a que han pasado más de 30 desde entonces. Se necesita alcanzar temperaturas superiores a cien millones de grados para que se produzca la reacción de fusión; materiales que resistan las altas temperaturas y la radiación; lograr que la energía liberada sea mayor que la necesaria para calentar y mantener aislado el combustible; y finalmente, desarrollar dispositivos que capturen la energía generada y la conviertan en electricidad, de tal manera que de todo el proceso se obtenga un balance energético suficientemente positivo.
La fisión nuclear presenta numerosas dificultades para implantarse a gran escala y a corto plazo: el enorme coste (económico y energético) de la construcción y desmantelamiento de cada central nuclear; la ausencia de soluciones altratamiento y almacenamiento de los peligrosos residuos, que emiten radiactividad durante miles de años; el riesgo de accidentes nucleares y de atentados terroristas; los conflictos entre los países por el temor al posible empleo de la energía nuclear para fines militares; el gran impacto ambiental que genera la minería del uranio. En todo caso, aunque todos estos problemas se pudieran superar, el uranio también posee un pico de Hubbert, que se alcanzará dentro de unos 25 años, plazo que se acortaría si se incrementase el número de centrales nucleares.

Aprovechamiento de la energía nuclear a lo largo de la historia:
• J. J. Thomson, junto a otros investigadores, descubrió en 1897 que los átomos no eran indivisibles como se creía, sino que podían ser separados en componentes más pequeños.
• Ernest Rutherford desarrolló en 1911 un modelo basado en un sistema solar en miniatura.
• En 1913 Niels Bohr enunció una nueva teoría atómica para dar solución a los fallos de la teoría de Tutherford
• La teoría de Bohr, a pesar de los adelantos en las explicaciones sobre la estructura de la materia, también contenía errores, aunque hoy es aceptada en líneas generales.
• en 1932 James Chadwick, de la Universidad de Cambridge, descubrió un nuevo elemento en el núcleo cuando estudiaba las colisiones entre partículas a alta velocidad, al que se le denominó neutrón.
El paso entre la determinación de la estructura de la materia y la teoría para la obtención de la energía nuclear por fisión lo dio Albert Einstein.
• En 1939 Lise Meitner y Otto Hahn descubrieron la facilidad con que podía ser partidoel núcleo del uranio mediante un neutrón, el cual producía además otros tres neutrones que podían dividir a su vez otros núcleos, acelerando la propia radiactividad natural del uranio.
en 1942 comenzó a funcionar en la Universidad de Chicago el primer prototipo de reactor nuclear, construido por Enrico Fermi.
• A finales de 1950 comenzaría una utilización práctica de esta energía para producir electricidad, con las primeras centrales nucleares de fisión.
a mediados del siglo XX se comenzaba a confiar en la energía nuclear como la fuente que traería consigo el fin de todos los problemas inherentes a la escasez de combustibles fósiles.





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