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De qué manera se aprovecha la energía atómica

Es razonable que las terroríficas armas anteriores no sean la más importante aplicación de la energía nuclear; veamos aquellas que representan un beneficio para la Humanidad y comencemos por el reactor nuclear, que es la base de muchas aplicaciones útiles.

Por reactor nuclear se entiende un aparato que libera energía atómica mediante la fisión de un elemento fisionable, pero de manera tal, que la reacción en cadena puede ser controlada, esto es, puede acelerarse o retardarse a voluntad.

Enrico Fermi fue quien en 1942 al construir el primer reactor, creó las posibilidades de la utilización de la energía atómica. Ahora ya existen varios tipos de reactores; no vamos a entrar en los detalles de cada uno de éstos, pero, en cambio, daremos los principios generales en que se fundan y sus partes principales.

Recordemos que, según vimos anteriormente, durante la fisión la energía se libera tanto más rápido cuanto mayor sea la cantidad de neutrones aprovechados. En un reactor, precisamente, se logra que la energía se libere lentamente disminuyendo o aumentando, o sea, controlando el número de neutrones que puedan producir fisión. Téngase en cuenta que lo fundamental para que la energía sea aprovechable es que no se libere bruscamente sino en forma gradual; de lo contrario tendríamos una violenta reacción explosiva.

Veamos ahora cuáles son las partes principales que componen el complejo equipo de un reactor nuclear.

En primer término tenemos lo que podríamos llamar el “combustible”, que será indudablemente un elemento fisionable, como ser U-235, o algún elemento transuraniano.

Luego tenemos el moderador, que puede ser sólido o líquido; en el primer caso, por ejemplo, de grafito, y en el segundo, de agua pesada. La función del moderador es disminuir la velocidad de los neutrones, y esto es importante porque los neutrones lentos tienen mayor probabilidad de producir la fisión.

Además el reactor cuenta con las barros de control, que están hechas de un material que puede absorber fácilmente neutrones, como ser el cadmio. Estas barras, que son móviles, pueden entrar o salir del reactor, y como su nombre lo indica realizan el control de éste, absorbiendo más o menos neutrones según que se introduzcan o se retiren del reactor.

La energía liberada por la fisión aparece en el reactor en forma de calor y de radiaciones provenientes de sustancias radiactivas formadas en su interior.

El calor producido puede ser extraído mediante un refrigerante y aprovechado en diversos usos, según los fines a que se destine el reactor. Tal, por ejemplo, en la producción de vapor para mover las turbinas de una central eléctrica, o para reemplazar al carbón u otro combustible ordinario en producción de fuerza motriz para industrias, barcos, submarinos, etc.

La extracción del calor de un reactor es un serio problema debido a las elevadas temperaturas que se alcanzan; en algunos casos el refrigerante consiste en metales fundidos. Un ejemplo elocuente es el de los reactores ubicados en Hanford, estado de California, los cuales son refrigerados con las aguas del río Columbia.

La utilidad de un reactor nuclear no radica solamente en la producción de calor; es también un excelente productor de sustancias radiactivas. El reactor ha posibilitado la expansión de las aplicaciones de los materiales radiactivos a la industria, la medicina, la química, la biología, etc., debido a que puede suministrar estas sustancias en gran cantidad, y como residuo.