Las centrales nucleares son estructuras creadas por el hombre, con el objetivo principal de producir energía eléctrica bajo un sistema muy similar al de las centrales térmicas, donde se aprovecha el calor producido para generar vapor de agua el cual a su vez se usa para mover algunas turbinas conectadas a un generador eléctrico.
Dentro de las centrales nucleares se encuentran elementos o partes claves a la hora de entender el funcionamiento, algunos de estos elementos son:
Reactor nuclear: Este elemento es quizá el mas importante dentro de la estructura, pues es aquí donde se genera la energía calórica proveniente de la fisión nuclear de elementos radioactivos o inestables como plutonio y uranio.
Edificio de Contención: Esta estructura construida generalmente en concreto y acero sirve como domo de contención para evitar la salida incontrolada de radioactividad, que pueda afectar a los seres vivos de toda la tierra.
Generador de vapor: Es un tanque de almacenamiento de agua el cual recibe calor proveniente del reactor generando vapor de agua el cual se conduce hacia las turbinas.
Turbina: Es un cilindro envuelto con una serie de paletas y además con un eje de rotación en su centro, este es capaz de girar al chocar las paletas con el vapor de agua que viaja a una alta velocidad.
Generador eléctrico: Está compuesto por bobinas y rotores, los cuales al entrar en funcionamiento crean un campo magnético el cual se convierte en energía eléctrica.
Condensador: Es un contenedor el cual recibe el vapor de agua después de pasar por las turbinas y lo transforma en liquido para que vuelva a retornar al generador de vapor continuando con el ciclo
Fuente de agua: Son ríos, mares o lagunas usadas como fuente de refrigeración para bajar la temperatura al condensador.
Fases del Funcionamiento del reactor nuclear.
Dentro de un reactor nuclear sea de tipo agua a presión (PWT) o de agua en ebullición (BWR), la transformación de energía cumple una serie de fases desde la fisión nuclear hasta la salida de electricidad, a continuación se explica detalladamente cómo funciona la energía nuclear para producción de energía eléctrica.
Fisión nuclear y generación de energía calórica en el reactor
La primera fase comprendida como la producción de energía, arranca dentro de un reactor nuclear, donde se realiza la fisión algún elemento radioactivo como uranio y plutonio. La fisión nuclear se caracteriza por la alta cantidad de energía que genera y que en este caso se capta como energía calórica y se usa para calentar un fluido de agua.
Generación de Vapor y movimiento de turbinas
Gracias al calor generado en el reactor nuclear es posible calentar agua a alta temperatura, de tal manera que las moléculas de agua se aceleren convirtiéndose en vapor, este flujo se transporta a alta velocidad por medio de tuberías las cuales llegan hasta las turbinas que son impulsadas gracias a la energia potencial del gas de agua.
Al girar las turbinas gran parte de la energía se transforma en fuerza de rotación, otra cantidad de energía continua en el movimiento de vapor el cual se dirige a un contenedor, donde se enfría gracias a una fuente de agua fría externa como ríos, lagunas o el mar, al enfriarse el vapor se convierte nuevamente en liquido el cual se conduce nuevamente hacia el reactor nuclear para continuar con el ciclo de generación de vapor.
Generación de energía eléctrica
Para la generación de energía eléctrica se aprovecha la energía de rotación de las turbinas siendo conducida por medio de ejes o engranajes a un generador eléctrico, el cual , al rotar logra crear un campo magnético y sus componentes logran captar dicha fuerza y convertirla en impulsos eléctricos. De este modo la energía se lleva hacia las subestaciones donde se procesa aumentando o disminuyendo su voltaje para ser entregada a los consumidores.
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