Post on 31-Jul-2015
“Deixem de
tenir por
d’allò que
entenem”
Marie Curie
L’URANI, EL
COMBUSTIBLE DE LES
NUCLEARS.
Daniel López Asensio
Jordi Escrivà Garrido
Eduard Albaladejo Castelló
Raúl Jiménez García
Luc Alonso Dürig
Zhulian Valeriev Ivanov
1r BAT
Institut Berenguer d’Entença
Vandellòs i l’Hospitalet de l’Infant
L’energia nuclear sempre ha
estat un tema amb molta
controvèrsia. Mentre escrivíem
aquest article hem deixat de
banda les nostres conviccions
sobre l ’energia nuclear per
poder exposar de manera
objectiva la veritat.
Aquest article tracta sobre la
vida útil de l ’urani, des que
s’obté de les mines fins que es
porta a les plantes de
reuti l ització.
Esperem que aquest ar ticle
ajudi a la societat a tenir una
idea més clara sobre com
funcionen les centrals nuclears.
INTRODUCCIÓ.
L’urani és un element químic metàl·lic de color platejat-grisenc de la sèrie dels actínids, amb símbol químic U, nombre atòmic 92, és a dir, té 92 protons i 92 electrons, i valència de 6.
El nucli pot contenir entre 142 i 146 neutrons sent l ’isòtop més abundant l ’U238 amb 146 neutrons i l ’U235 amb 143.
Imatges de l’urani abans de ser tractat.
L’URANI COM A ELEMENT QUÍMIC.
L’urani s’extreu de diferents minerals com la pechblenda i la
uraninita (UO2). Aquests minerals s’extreuen de mines
situades, principalment a Kazakhstan (27,3%), el Canadà
(27,3%), Austràlia (9,1%), Rússia (7%) i Níger (6,4%).
A l ’Estat espanyol l ’única mina està situada a Ciudad
Rodrigo, a Salamanca, però ja esta totalment explotada i no
hi queda urani.
L’URANI COM A ELEMENT QUÍMIC.
Principals països subministradors d’urani.
L’urani en sí és estable menys l ’isòtop U235, que correspon al
0,71% del total i és el que s’utilitza a les centrals nuclears.
Per poder-lo fer servir, l’hem de preparar en un procés costós
tant tecnològicament com econòmica.
APROFITAMENT DE L’URANI.
Coca groga. Pas previ de la
creació d’urani enriquit.
Hi ha diferents processos per transformar l ’urani en urani “útil” . Nosaltres n’hem tractat dos.
La difusió tèrmica es basa en l ’intercanvi de calor entre capes de líquid o gas fent que les partícules que pesen menys (U235) vagin a les parts calentes i les que pesen més a les fredes.
La separació electromagnètica d’isòtops separa els diferents isòtops d’urani carregats positivament amb anterioritat i són llençats a través de diferents camps magnètics. Els isòtops es separen i per una banda tenim l ’urani U235 i per l ’altra l ’U238.
TRANSFORMACIÓ DE L’URANI EN URANI
ÚTIL.
Producció d’U235 per
gas centrifugat.
Segons la composició de l ’U es pot classificar
en:
Urani altament enriquit, qualsevol urani que
superi el 20% d’urani U235. Les armes
nuclears utilitzen urani amb més d’un 85%
d’U235 i els submarins nuclears utilitzen un
urani amb més d’un 50%.
Urani mitjanament i lleugera enriquit, és el
que té una concentració inferior al 20%.
Urani lleugerament enriquit, el que té una
concentració d’entre el 0.9% i el 2%.
RADIOACTIVITAT I ESCALA
L’urani enriquit ha de ser convertit en
elements combustibles.
Primer es fabriquen les pastilles on la
pols d’urani premsada i sintetitzada
forma unes pastilles cilíndriques.
Aquestes pastilles van dins de les
barres, que formen la primera barrera
de seguretat en el reactor d’una central
nuclear.
Un conjunt de barres creen els
elements combustibles, la funció
principal és generar la calor i transferir-
la al refrigerant que passa al voltant
d’aquests .
UTILITZACIÓ DE L’URANI UNA VEGADA
ENRIQUIT.
El principal ús de l’urani és per produir
energia als reactors nuclears, que
significa el 2% de l’energia total
generada per l’home al món.
L’urani també s’utilitza en altres llocs
com la medicina o en la industria.
Les armes nuclears utilitzen urani
enriquit per, una vegada llençades,
alliberar les partícules que poden ser
ingerides, inhalades, o que restin en el
medi ambient.
USOS DE L’URANI.
Dins dels reactors nuclears, un neutró inicial es bombardejat
contra un nucli d’urani . Aquest nucli, allibera energia
calorífica i allibera dos neutrons més que col· lidiran contra
uns altres àtoms alliberant més energia.
D’això se’n diu reacció en cadena. Si és controlada, s’allibera
prou energia per fer funcionar una planta nuclear, sinó és el
que en diem bomba nuclear.
FUNCIONAMENT D’UNA CENTRAL
NUCLEAR DE FISSIÓ.
Explicació gràfica
de la fissió nuclear.
FUNCIONAMENT D’UNA CENTRAL
NUCLEAR DE FISSIÓ.
AVANTATGES:
L’energia nuclear representa un terç del total de l’energia generada a Europa.
Bona relació entre quantitat de combustible i d’energia.
Baixa contaminació mediambiental.
INCONVENIENTS:
Generació de residus nuclears i la radiació creada pels mateixos.
Nivells de seguretat molt alts.
Creació de magatzems de residus, o també dits cementeris nuclears.
AVANTATGES I INCONVENIENTS.
Els residus nuclears es poden classificar en:
Alta activitat: combustible gastat, aigua que ha estat en contacte
amb el reactor, materials del reactor...
Mitjana i baixa activitat.
Molt baixa activitat: tenen l’origen en el desmantellament de les
centrals nuclears. Les radiografies i l’instrumental mèdic que els
envolta entraria dins d’aquest.
RESIDUS NUCLEARS.