Concepte bàsic d’una central nuclear

Resumim un document de Jorge Munnshe, escriptor i periodista científic.

Publicat a: http://noticiasdelaciencia.com/

1.- Funcionament bàsic d’una central nuclear.
L’element principal d’una central nuclear és el reactor (n’hi pot haver més d’un). El que es fa en un reactor és sotmetre un element reactiu (urani, plutoni) a unes condicions que emeten calor, la qual s’utilitza per a escalfar aigua, de tal manera que generi vapor per poder accionar una turbina, el mateix que es fa amb una caldera de combustió química on es crema carbó, gas natural o altres combustibles.
En el context tècnic d’una central nuclear actual, la fusió del nucli consisteix simplement a fer-lo fondre. Si la temperatura puja massa, aquest es converteix en una espècie de lava radioactiva molt més perillosa que en el seu estat sòlid. Les estructures de les centrals nuclears han de ser suficientment grosses i robustes (d’acer i formigó) per evitar que la lava s’obri camí cap a l’exterior.

 

2.- La fissió nuclear.L’urani és un dels elements radioactius més abundants a la naturalesa. Sotmès a un procés de desintegració, s’eliminen protons i neutrons del seu nucli fins a convertir-se en un altre element, en aquest cas plom. Aquest fenomen allibera energia i s’anomena fissió nuclear.

 

3.- La fusió nuclear.
Aquest és un procés contrari a la fissió. En aquest es treuen peces d’un àtom (protons i neutrons), en tant que a la fusió se n’agreguen. Totes les centrals nuclears funcionen mitjançant fissió nuclear. Algunes bombes atòmiques  ho fan per fusió nuclear. Les condicions a què es sotmet un element radioactiu en una central nuclear per aprofitar l’energia derivada de la fissió nuclear, són molt diferents a les necessàries per generar una explosió nuclear.
La fusió és molt menys contaminant que la fissió, però per a ser usada a les centrals nuclears, requereix una tecnologia molt avançada que encara està en procés de desenvolupament, i el cost de la recerca és tan elevat que hi col·laboren tots els països avançats del món: Unió Europea, Japó, Estats Units, Corea del Sud, l’Índia, Rússia i Xina. S’anomena projecte ITER.

 

4.- Una central nuclear no pot explotar com una bomba atòmica.
És impossible que el reactor nuclear d’una central nuclear generi una explosió d’aquesta classe. Les úniques explosions que es poden produir en una central d’aquest tipus són de tipus convencional, per causa de reaccions químiques i acumulació de gasos a pressió, la qual cosa pot derivar cap a un escalfament excessiu de l’urani. És imprescindible refredar el combustible nuclear d’una central. Fer-ho no és fàcil i menys extingir un incendi promogut per materials radioactius.

 

5.- Condicions de seguretat.
La seguretat total no existeix. Un terratrèmol fort a la zona o un míssil disparat contra una central nuclear, poden produir fissures fatídiques.
La refrigeració del reactor és un altre factor de seguretat crític. Un reactor nuclear no pot apagar-se de cop i s’ha de seguir refrigerant per evitar que es sobreescalfi. Això es fa amb aigua a la qual s’hi poden afegir elements eficaços en l’absorció de neutrons, com el bor. 

 

6.- Sarcòfag i residus nuclears.
Encara que un accident en una central nuclear l’hagi deixada inservible, aquesta conserva el seu poder aniquilador durant molts anys, milers d’anys. Per això cal embolcallar-la amb noves barreres (com una espècie de sarcòfag) i vigilar-la i reforçar el sarcòfag al llarg dels anys, per mantenir les restes radioactives aïllades.
Així mateix, les restes nuclears derivades de l’activitat normal s’han de tractar d’una manera similar. El cost econòmic de custodiar les deixalles nuclears és molt elevat ja que implica afrontar molts riscos durant els milers d’anys que es mantenen en perillositat activa.

 

7.- Efectes de la radioactivitat sobre la salut.
Les dosis altes de radioactivitat rebudes en un interval de temps curt generen cremades i hemorràgies. La víctima pot morir en pocs dies o setmanes. Aquest és el risc que corren els operaris que treballen a prop de la zona del reactor. Vestits de contenció o treballar a distàncies de seguretat redueixen les possibilitats d’exposició a la radioactivitat.
Dosis més baixes, com les que pot rebre la població dels voltants de la central afectada, també poden produir efectes al cap dels anys, com càncer de tiroides. Es pot actuar preventivament subministrant a les persones amb risc de ser contaminades fàrmacs bloquejadors de certs efectes de la radioactivitat com les pastilles de iode, per tal que saturin el iode bo de la tiroides; així quan la persona inhali de l’aire iode radioactiu, o l’ingereixi amb el menjar contaminat, l’organisme l’expulsi en lloc d’assimilar-lo.