Ventajas y desventajas de la energía nuclear

La energía nuclear o energía atómica es aquella que se genera como resultado de las reacciones entre los núcleos de los átomos. Esta energía se puede liberar espontáneamente o de manera artificial. Este tipo de energía se puede aprovechar para producir electricidad, energía térmica y energía mecánica.

Además, la energía nuclear se utiliza en diversas aplicaciones como la medicina nuclear, la radioterapia y la datación de materiales encontrados en yacimientos arqueológicos.

En 1896 Henri Becquerel y Marie Curie descubrieron los primeros elementos químicos radiactivos. También, junto a sus colaboradores, estudiaron sus propiedades y los tipos de radiaciones emitidas por estos elementos. El físico Julius Robert Oppenheimer, junto a su equipo, y como parte del proyecto Manhattan, construyó en 1942 el primer reactor nuclear del mundo. Por otra parte, en 1945 se probó la primera bomba nuclear en el desierto de Alamogordo, que fue nombrada Trinity.

Un hecho devastador en la historia de la humanidad fue cuando en el año 1945, durante la Segunda Guerra Mundial, se lanzaron dos bombas nucleares, llamadas Little Boy y Fat Man, sobre las ciudades de Hiroshima y Nagasaki, lo que provocó la rendición de Japón y el fin de la guerra.

Luego, se comenzaron a construir reactores nucleares con fines pacíficos como la generación de electricidad y para mover buques, submarinos, cruceros, portaaviones y cargueros.

• Ver además: Energías alternativas

Tipos de reacciones nucleares

Las principales reacciones nucleares son:

• Reacciones de fisión nuclear. Estas reacciones ocurren cuando un núcleo pesado se divide en dos o más núcleos más pequeños. Además, se libera gran cantidad de energía y se generan partículas subatómicas. La reacción de fisión nuclear más conocida es la fisión del uranio-235 (²³⁵U), que es la reacción nuclear principal en que se basan los reactores nucleares.
• Reacciones de fusión nuclear. tas reacciones ocurren cuando dos núcleos con cargas similares se unen para formar un núcleo más pesado. Además, se libera o absorbe gran cantidad de energía en el proceso. La fusión de dos núcleos más pesados que el hierro absorbe energía, mientras que la fusión de dos núcleos más livianos que el hierro libera energía. La reacción de fusión nuclear del par deuterio-tritio (²H-³H) ocurre en el núcleo de las estrellas y es la más conocida en la naturaleza.
  En la actualidad los reactores de fusión nuclear aún están en etapa de estudio y desarrollo, pero prometen ser una fuente viable de obtener energía.

Ventajas de la energía nuclear

Las principales ventajas de la energía nuclear son:

• No produce gases de efecto invernadero. El uso de la energía nuclear para generar electricidad no produce gases de efecto invernadero, como sí lo hace el uso de combustibles fósiles. El empleo de la energía nuclear contribuye a frenar el calentamiento global que provoca la emisión de estos gases.
• Se obtiene mucha energía con poca masa de combustible. Cuando se emplea energía nuclear para generar electricidad, se utiliza muy poco combustible nuclear para generar una cantidad de energía eléctrica similar a la que generan otros tipos de combustibles, de los que se usa una masa de combustible mucho mayor.
• Es planificable y constante. La producción de electricidad en una planta de energía nuclear no se ve afectada por la falta de combustible o por las condiciones climáticas. Es una fuente continua de energía, por lo que el proceso no debería interrumpirse, salvo situaciones excepcionales de accidentes o mantenimiento.
• Tiene un bajo costo de funcionamiento. Producir energía nuclear es más económico si la comparamos con la producción de energía a partir de otros combustibles. Incluso, incluyendo los gastos de construcción e instalación de una planta nuclear, como la producción de la energía nuclear requiere muy poco combustible nuclear, es posible que el costo total de su producción con el paso del tiempo sea más económico que el costo de producción de cualquier otro tipo de energía. Además, en una sola planta nuclear se produce una gran cantidad de energía.
• Tiene aplicaciones en la medicina. La medicina nuclear se basa en aplicaciones médicas de la energía nuclear. Se utiliza energía nuclear para el diagnóstico y tratamiento de enfermedades, especialmente el cáncer.

Desventajas de la energía nuclear

Algunas desventajas de la energía nuclear son:

• Genera residuos radiactivos. Los residuos radiactivos son difíciles de gestionar y manejar, pues son extremadamente dañinos para los organismos vivos. Es por esto que se requieren contenedores y medios de transporte especiales para almacenarlos y moverlos de un lugar a otro. Las partículas emitidas durante las reacciones nucleares afectan el ADN de las células y a los seres vivos en general, por lo que los desechos radiactivos deben contenerse hasta que los núcleos radiactivos se desintegren a núcleos estables.
• Implica riesgos de desastres ambientales. Actualmente existen muchos métodos y técnicas de seguridad nuclear, pero aún así, han ocurrido accidentes nucleares debido a desperfectos en las instalaciones nucleares, así como a la mala manipulación por parte del personal. Por ejemplo, en el accidente de Chernóbil, en la entonces Unión Soviética, la explosión de un reactor contaminó con partículas radiactivas unos 30 km a la redonda, y esto provocó que la llamada “zona de exclusión” inhabitable durante aproximadamente 20.000 años.
• Emplea materias primas no renovables. La fisión nuclear requiere de una alimentación continua de uranio (o uranio enriquecido), un mineral raro y escaso en la corteza terrestre, así como de otros ingredientes químicos de difícil obtención. Y aunque el precio del uranio no oscila como lo hacen los combustibles fósiles, tampoco es un elemento muy común en la corteza terrestre, ni es un material que se renueva a sí mismo. De lograrse la tecnología de fusión nuclear, este inconveniente se vería resuelto, ya que el hidrógeno es fácil de obtener y es superabundante.
• Tiene una costosa inversión inicial. La construcción de una central de energía nuclear lleva una gran inversión inicial. Además, los reactores nucleares tienen una fecha de caducidad, tras la cual su operación se hace peligrosa y lo conveniente es desmantelarlos, para luego construir uno nuevo.
• Permite la construcción de armas nucleares. La misma tecnología que se utiliza con fines pacíficos en la construcción de una central termonuclear se ha utilizado para construir armas nucleares. Las armas nucleares tienen un alto poder de destrucción, pudiendo destruir países enteros.

Sigue con:

• Ventajas y desventajas de la globalización
• Ventajas y desventajas de la energía eólica
• Ventajas y desventajas de la energía solar

Referencias

• “Energía nuclear” en Wikipedia.
• “¿Qué es la energía nuclear?” en el Ministerio de Economía de Argentina.
• “Ventajas y desventajas de la energía nuclear” (video) en TeleSUR.
• “Nuclear power” en The Encyclopaedia Britannica.