ENERGÍA NUCLEAR diapositivas
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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
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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).
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ELEMENTOS DE LA FISICA
NUCLEAR
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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(+).
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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.
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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.
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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
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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.
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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.
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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.
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REACTORES NUCLEARES
Es una instalación
física donde se produce,
mantiene y controla
una reacción nuclear encadena.
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ELEMENTOS DE UN REACTOR NUCLEAR
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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
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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.
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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
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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.
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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 .
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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.
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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.
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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
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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
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GRACIAS……..