Què és una central nuclear?

Què és una central nuclear

Una central nuclear genera electricitat mitjançant reaccions nucleares, principalment a través de la fissió nuclear.

Fissió nuclear

La fissió nuclear divideix àtoms pesants com l'urani en parts més petites, alliberant una gran quantitat d'energia.

Components principals

En el procés de fissió, els nuclis dels àtoms radioactius pesants es trencen en dues parts gairebé iguals. Durant aquest trencament dels nuclis, s'allibera una gran quantitat d'energia. Aquesta emissió d'energia es deu a un defecte de massa. Això vol dir que la massa total del producte inicial es redueix durant la fissió. Aquesta pèrdua de massa durant la fissió es converteix en energia tèrmica segons l'equació famosa establerta per Albert Einstein.

El principi bàsic d'una central nuclear és el mateix que el d'una central tèrmica convencional. L'única diferència és que, en lloc d'utilitzar el calor generat per la combustió del carbó, en una central nuclear, el calor generat per la fissió nuclear s'utilitza per produir vapor d'aigua a la caldera. Aquest vapor s'utilitza per fer funcionar una turbina de vapor.

Aquesta turbina és el motor principal de l'alternador. Aquest alternador genera energia elèctrica. Tot i que la disponibilitat de combustible nuclear no és gran, una quantitat molt petita de combustible nuclear pot generar una gran quantitat d'energia elèctrica.

Aquesta és la característica única d'una central nuclear. Un quilogram d'urani és equivalent a 4.500 tones mètriques de carbó de alta qualitat. Això vol dir que la fissió completa d'1 kg d'urani pot produir tanta calor com la combustió completa de 4.500 tones mètriques de carbó de alta qualitat.

Tot i que el combustible nuclear és més car, el cost per unitat d'electricitat que produeix és inferior al del carbó o del diésel. Les centrals nuclears són una alternativa adequada per atendre la crisi actual de combustibles convencionals.

Avantatges

• El consum de combustible en les centrals nuclears és baix, fent que el cost de generar electricitat sigui més barat que amb altres mètodes. Les centrals nuclears necessiten menys combustible.

• Una central nuclear ocupa una superfície molt menor en comparació amb altres centrals tèrmiques convencionals de la mateixa capacitat.

• Aquesta central no necessita molta aigua, per tant, no és essencial construir-la prop de fonts naturals d'aigua. Això tampoc no requereix una gran quantitat de combustible, per tant, tampoc no és essencial construir-la prop d'una mina de carbó o en un lloc on hi hagi bones facilitats de transport. Gràcies a això, la central nuclear es pot establir molt a prop del centre de càrrega.

• Hi ha grans reserves de combustible nuclear a nivell global, per tant, aquestes centrals poden assegurar el subministrament continu d'energia elèctrica per milers d'anys.

Desavantatges

• El combustible no és fàcilment accessible i és molt car.

• El cost inicial de construcció d'una central nuclear és bastant elevat.

• L'erecta i la posada en marxa d'aquesta central són molt més complexes i sofisticades que les altres centrals tèrmiques convencionals.

• Els subproductes de la fissió són radioactius per naturalesa, i poden causar una gran contaminació radiactiva.

• El cost de manteniment és més elevat i la mà d'obra requerida per gestionar una central nuclear és considerablement més alta, ja que es necessiten persones especialment formades.

• Les fluctuacions brusques de càrrega no es poden gestionar eficientment per les centrals nuclears.

• Com que els subproductes de les reaccions nuclears són altament radioactius, la seva eliminació és un problema greu. Només es poden eliminar a gran profunditat al sòl o en el mar lluny de la costa.