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T R A B A J O D E M A Q U I N A S E L É C T R I C A S

ENERGÍA NUCLEAR

Recopilado por:Ing. Freddy Hidalgo

San Cristóbal, Noviembre 2011



ENERGIA NUCLEAR

La energía nuclear es aquella que se libera

como resultado de una reacción nuclear.

Estas reacciones se dan en los núcleos de

algunos isótopos de ciertos elementosquímicos.

Se puede obtener por el proceso:

Fisión Nuclear (división de núcleosatómicos pesados)

Fusión Nuclear (unión de núcleosatómicos muy livianos).



ELEMENTOS DE LA FISICA

NUCLEAR



CONSTITUCIÓN DEL ATOMO

Átomo:Es la parte más pequeña en la que se

puede obtener materia de forma

estable.

El átomo está formado por:

un núcleo, compuesto por

protones (+) y neutrones

Por una corteza que lo rodea en la

cual se encuentran los electrones(-),

en igual número que los protones(+).



El Modelo de Thomson El Modelo de Rutherford

MODELOS ATÓMICOS

La carga eléctrica del núcleo y delos electrones se neutralizan entresí, provocando que el átomo seaeléctricamente neutro.

Este modelo tuvo que ser abandonado, pues el movimiento delos electrones suponía una pérdidacontinua de energía.



El Modelo de Bohr Modelo Mecano -Cuántico

Continuación MODELOS ATÓMICOS

Postula que los electrones giran agrandes velocidades alrededor del núcleo atómico. Los electrones se

disponen en diversas órbitascirculares, las cuales determinandiferentes niveles de energía.

Una partícula con cierta cantidad demovimiento se comporta como unaonda. En tal sentido, el electrón tiene

un comportamiento dual de onda, pues tiene masa y se mueve avelocidades elevadas.



RADIACTIVIDAD

La radiactividad es una propiedad de ciertos elementosquímicos cuyos núcleos atómicos son inestables: para cadanúcleo llega un momento en que alcanza su estabilidad al

producirse un cambio interno, llamado desintegración

radiactiva, que implica un desprendimiento de energíaconocido de forma general como "radiación".

La radiactividad puede ser:

Natural: manifestada por los isótopos que se encuentranen la naturaleza. Artificial o inducida: manifestada por los radioisótopos

producidos en transformaciones artificiales



RADIACION

El fenómeno de la radiación consiste en la propagación de

energía en forma de ondas electromagnéticas o partículas subatómicas a

través del vacío o de un medio material.

Radiaciones Ionizantes: como los

rayos X, las radiaciones alfa, beta,

gamma , la emisión de neutrones y La

radiación cósmica (proveniente del Sol y

del espacio interestelar)

Radiaciones No Ionizantes

Son aquellas que no son capaces de

producir iones al interactuar con los

átomos de un material.

Las radiaciones no ionizantes se pueden

clasificar en dos grandes grupos: los

campos electromagnéticos y las

radiaciones ópticas.

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:S%C3%ADmbolo_radiaci%C3%B3n.png



FISIÓN NUCLEAR

Es una reacción nuclear que tiene lugar por la rotura de un núcleo pesado

al ser bombardeado por neutrones de cierta velocidad.

A raíz de esta división el núcleo se separa en dos fragmentos acompañado

de una emisión de radiación, liberación de 2 ó 3 nuevos neutrones y de

una gran cantidad de energía que se transforma finalmente en calor.



FUSION NUCLEAR

Esta ocurre cuando dos núcleos

atómicos muy livianos se unen,

formando un núcleo atómico

más pesado con mayor

estabilidad. Estas reacciones

liberan energías tan elevadas

que en la actualidad se

estudian formas adecuadas

para mantener la estabilidad y

confinamiento de las

reacciones.



REACTORES NUCLEARES

Es una instalación

física donde se produce,

mantiene y controla

una reacción nuclear encadena.



ELEMENTOS DE UN REACTOR NUCLEAR



Continuación de ELEMENTOS DE UNREACTOR NUCLEAR

1. Núcleo

2. Barras de control

3. Generador de vapor:

4. Presionador 5. Vasija

6. Turbina 7. Alternador

8. Condensador 9. Agua de refrigeración 10. Torre de refrigeración

11. Contención de hormigón



FUNCIONAMIENTO DE LOS REACTORES

NUCLEARES

Las centrales nucleares constanprincipalmente de cuatropartes:

El reactor nuclear, donde seproduce la reacción nuclear.

El generador de vapor de agua(sólo en las centrales de tipoPWR).

La turbina, que mueve ungenerador eléctrico paraproducir electricidad con laexpansión del vapor.

El condensador, unintercambiador de calor queenfría el vapor transformándolonuevamente en líquido.



Los Reactores de Investigación

Los Reactores de Potencia

Utilizan los neutronesgenerados en la fisión para producirradioisótopos o bien para realizar diversosestudios en materiales.

Estos reactores utilizan el

calor generado en la fisión para producirenergía eléctrica,desalinización de aguade mar, calefacción, o

bien para sistemas de propulsión.

Tipos de Reactores



REACTORES DE POTENCIA

El calor generado por la reacciones en cadena se utiliza para hacer hervir el agua. El vapor producido se introduce enuna turbina que acciona un generador eléctrico. El vapor que

sale de la turbina pasa por un condensador, donde estransformado nuevamente en agua líquida.

Reactor de Agua en Ebullición (BWR)

Partes del Reactor de ebullición

1. N ú cleo del reactor 2. Barras de control 3. Cambiador de calor (generador de vapor)

4. Presionador 5. Vasija. 6. Turbina. 7. Alternador. 8. Bomba. 9. Condensador.

10. Agua de refrigeració n. 11. Transformador. 12. Recinto de contenció n de hormigó n armado. 13. Contenció n primaria de acero.



Continuación Reactores de Potencia

Reactor de Agua a Presión (PWR) El reactor se basa en el principio de que el aguasometida a grandes presiones puede evaporarse sinllegar al punto de ebullición, es decir a temperaturasmayores de 100 °C. El vapor se produce a unos 600

°C, el cual pasa a un intercambiador de calor dondees enfriado y condensado para volver en formalíquida al reactor.

Partes del Reactor de Presión

1. N ú cleo del reactor. 2. Barras de control Cambiador de calor (generador de vapor). 4. Presionador 5. Vasija 6. Turbina.

7. Alternador. 8. Bomba 9. Condesador

10. Agua de refrigeració n. 11.

Transformador.

12. Recinto de contenció n de hormigó n

armado .



Seguridad en los Reactores Nucleares

Sistemas de Control.

Básicamente está constituido por las barras decontrol y por diversa instrumentación de monitoreo. Las barras de control son accionadas por una serie desistemas mecánicos, eléctricos u electrónicos, de tal

manera de asegurar con rapidez la extinción de lasreacciones nucleares.



Continuación Seguridad en los ReactoresNucleares

Barreras de Control : La primera barrera, en cierto

tipo de reactores, es unmaterial cerámico querecubre el Uranio utilizadocomo elemento combustible.

La segunda barrera es laestructura que contiene al Uranio, es decir, se trata delas barras de combustible.

La tercera barrera es la vasijaque contiene el núcleo del reactor.

La cuarta barrera laconstituye el edificio quealberga al reactor en suconjunto.



USOS PACIFICOS DE LA ENERGIA NUCLEAR

Gracias al uso de reactores nucleares hoy en día es posible obtenerimportantes cantidades de material radiactivo a bajo costo. Es así comodesde finales de los años 40, se produce una expansión en el empleo pacífico de diversos tipos de Isótopos Radiactivos en diversas áreas del

quehacer científico y productivo del hombre. Áreas como:

Agricultura Y AlimentaciónControl de PlagasConservación de Alimentos

HidrologíaVacunas Instrumentación





S E O B T U V O U N A M P L I O Y M Á S C O N C R E T O

A P R E N D I Z A J E S O B R E L A T E C N O L O G Í A N U C L E A R , L A

C U A L E S E N R E A L I D A D D E M A S I A D O E X T E N S A Y N O S

P E R M I T E T E N E R U N A V I S I Ó N M Á S C L A R A S O B R E L O

Q U E S E T R A T A E S T A C L A S E D E E N E R G Í A Y S U

V E R D A D E R A F U N C I Ó N .

CONCLUSION



GRACIAS……..

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