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De La Mina Bajo Suelo Congelado a Menos Treinta Grados a Las Centrífugas Supersónicas, El Uranio Enriquecido Se Transforma En Pastillas De Uranio Que Se Convierten En Combustible Nuclear, Entran En Reactor Nuclear Y Liberan Energía Nuclear Suficiente Para Suministrar Miles De Hogares Durante Años Seguidos Con Un Puñado De Material Altamente Concentrado Allí.
Cada célula de combustible hecha con uranio enriquecido produce calor suficiente para generar cerca de 1 millón de kWh de electricidad, energía bastante para abastecer miles de hogares durante un año completo. A simple vista es solo una pequeña pastilla, pero detrás de ella existe un proceso brutal de minería, química y tecnología de precisión.
De La Roca Escondida Bajo Suelo Congelado A Menos 30 ºC Hasta El Brillo Azul Dentro De Un Reactor, El Camino Del Uranio Es Larguísimo. Seguimos Esta Trayectoria Desde La Mina De Uranio De Alto Contenido Más Grande Del Mundo Hasta La Fábrica De Combustible Nuclear Donde Nacen Las Pastillas De Uranio Que Alimentan Reacciones Nucleares Y Generan Energía Nuclear Para Ciudades Enteras.
De La Roca Congelada Al Concentrado De Uranio
Todo Comienza En Minas De Uranio Localizadas En Regiones Remotas. Paises Como Australia, Kazajistán Y Canadá Juntos Representan Más Del 60% De La Producción Mundial De Uranio, Y Es En La Provincia Canadiense De Saskatchewan Donde Se Encuentra Una Mina Especial, Con Mineral Que Puede Superar El 20% De Concentración De Uranio, Hasta 100 Veces Más Que En Depósitos Comunes.
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Este Mineral De Uranio Está Escondido Bajo Una Espesa Capa De Arenisca Completamente Saturada De Agua. Si Los Ingenieros Simplemente Excavan, La Mina Se Convertirá En Una Piscina Radiactiva En Pocos Minutos.
La Solución Fue Utilizar Congelación Artificial Del Suelo: Perforaciones Profundas Reciben Tubos Por Donde Circula Salmuera De Cloruro De Calcio A Cerca De -30 ºC, Formando Una Barrera De Hielo Que Mantiene El Agua Lejos Del Mineral.
Brocas De Carburo De Tungsteno Perforan La Arenisca Mientras Se Instalan Los Tubos, Y Cada Pedazo De Tubo Puede Tomar Días En Estar Listo. El Minero Controla Todo De Forma Remota, Manteniendo Distancia Del Uranio Radiactivo Y De Los Riesgos De Caída De Rocas, Mientas La Mina Es Ventilada Con Aire Fresco Cada 20 Minutos.
Cuando Finalmente Se Alcanza Y Fragmenta El Mineral, Este Caerá En Cámaras De Extracción Y Continuará Por Ductos Hasta El Procesamiento.
Trituración, ácido Y La Preparación Del Uranio Enriquecido
El Mineral Fragmentado Pasa Por Un Triturador Que Lo Transforma En Piezas Más Pequeñas, Luego En Algo Similar A Arena Fina. Luego, Agregan Agua, Creando Una Pulpa Que Puede Ser Bombeada A La Superficie. Camiones Especiales Llevan Esta Pulpa De Uranio Hasta Un Molino, A Decenas De Kilómetros De Distancia.
Allí Entra La Parte Pesada De La Química. El Mineral En Polvo Se Trata Con Ácido En Grandes Tanques, Y El Ácido Disuelve El Uranio, Dejando Atrás La Mayor Parte De La Roca, Que Se Deposita En El Fondo. La Solución Ácida Rica En Uranio Continúa, Mientras Los Minerales Indeseados Quedan En El Camino.
Con Una Serie De Reacciones Químicas Adicionales, El Uranio Se Purifica Y Se Calienta Hasta Convertirse En Un Polvo Oscuro, Altamente Concentrado.
Este Polvo Se Envasa En Drrmos De Acero De 210 Litros, Sellados Y Etiquetados, Ya Con Indicación De Radiactividad. Aún No Es Uranio Enriquecido, Pero Es La Materia Prima Lista Para Ser Convertida En Gas Y Entrar En La Siguiente Etapa, Esa En La Que Comienza A Nacer De Verdad El Combustible Nuclear Usado En Reactor Nuclear.
Centrífugas Supersónicas Y El Nacimiento Del Uranio Enriquecido
Para Convertirse En Uranio Enriquecido, El Uranio Concentrado Debe Ser Convertido En Un Gas Adecuado Para El Proceso De Separación De Isótopos.
El Gas Resultante Se Introduce En Centrífugas Que Giran A Velocidades Extremadamente Altas, Empujando Las Moléculas Más Pesadas Hacia Los Bordes Y Permitiendo Que Las Ligeramente Más Ligeras Queden Más Concentradas En La Región Central.
En El Uranio Natural, Aproximadamente El 99.3% Es Uranio 238, Que No Sufre Fisión Tan Fácilmente, Y Solo El 0.7% Es Uranio 235, El Isótopo Ideal Para Mantener Una Reacción En Cadena Estable En El Reactor Nuclear. La Función De Las Centrífugas Es Justamente Aumentar Esta Fracción De Uranio 235, Poco A Poco, En Cascadas De Equipos Conectados.
En Plantas Que Producen Energía Nuclear, El Objetivo Es Alcanzar Algo Entre 3% Y 5% De Uranio 235, Lo Suficiente Para Mantener La Fisión Controlada. Para Armas Nucleares, Este Valor Supera El 90%, Lo Que Explica La Preocupación Mundial Con La Proliferación.
En El Caso De La Generación De Electricidad, El Uranio Enriquecido Sale De Las Centrífugas Listo Para Seguir Rumbo A La Fabricación Del Combustible Nuclear Que Alimentará Las Turbinas De Las Plantas.
Pastillas De Uranio: El Corazón Del Combustible Nuclear
En Los Centros De Procesamiento De Combustible Nuclear, El Uranio Enriquecido Pasa Por Nuevas Etapas Químicas. Primero Se Convierte En Trióxido De Uranio, Luego Se Convierte En Dióxido De Uranio, Que Se Presenta Como Un Polvo Extremadamente Fino.
Este Polvo Es Cuidadosamente Homogeneizado En Centrífugas Y Luego Va A Prensas Hidráulicas Capaces De Aplicar Varias Toneladas De Presión.
Es Aquí Donde Surgen Las Pastillas De Uranio, Pequeños Cilindros Oscuros, Del Tamaño De Un Cacahuete. A Pesar De Su Tamaño Minúsculo, Una Sola Pastilla Puede Generar Tanto Energía Como Aproximadamente 800 kg De Carbón O Cerca De 560 kg De Petróleo, Lo Que Muestra El Poder Concentrado Del Uranio Enriquecido.
Las Pastillas De Uranio Siguen Por Cintas Transportadoras Hasta Un Horno Donde Permanece Durante Alrededor De 24 Horas. El Calor Elimina Poros Internos Y Hace Que Las Pastillas Se Encoger, Aumentando Aún Más La Densidad Del Uranio, En Un Proceso De Antes Y Después Que Impresiona A Cualquier Visitante.
A Continuación, Brazos Robóticos Organizan Estas Pastillas En Bandejas Y Acercan Tubos De Zirconio, El Metal Que Soporta Calor Y Corrosión Sin Bloquear Los Neutrones De La Fisión.
Montaje De Las Barras De Combustible Nuclear
Los Robots Empujan Grupos De Alrededor De 30 Pastillas De Uranio Dentro De Cada Tubo De Zirconio, Formando Varias Varillas Largas. Los Extremos De Estos Tubos Se Sueldan Automáticamente, Creando Barras Selladas De Combustible Nuclear.
Un Nuevo Robot Toma Cada Barra Y La Lleva A Un Dispositivo De Montaje Que Organiza 37 Varillas En Posición Vertical, Formando Un Haz. Después De Montado Y Cerrado, El Haz Se Pesa Para Confirmar Si Contiene Exactamente La Cantidad De Uranio Prevista En El Proyecto.
Antes De Entrar En Un Reactor Nuclear, La Radiactividad Emitida Por Estas Barras Aún Es Relativamente Baja, Lo Que Permite El Manejo Seguro Por Parte De Los Trabajadores En Condiciones Controladas.
Estos Haz De Combustible Nuclear Hechos Con Uranio Enriquecido Son Luego Enviados A Las Plantas, Donde Tendrán Un Rol Mucho Más Dramático. Es Dentro Del Reactor Nuclear Donde Las Pastillas De Uranio Finalmente Muestran Toda Su Capacidad Para Producir Energía Nuclear A Gran Escala.
Dentro Del Reactor Nuclear: Fisión En Cadena Y Calor Extremo
En La Planta, Los Haz De Combustible Nuclear Se Inserta En El Núcleo Del Reactor Nuclear. Allí Dentro, Algunos Átomos De Uranio 235 Presentes En El Uranio Enriquecido Son Atraídos Por Neutrones Y Se Vuelven Inestables. Cuando Se Rompen En Dos Fragmentos Más Pequeños, Liberan Energía En Forma De Calor Y Disparan Nuevos Neutrones, Que A Su Vez Atraen A Otros Átomos De Uranio.
Este Proceso Es La Fisión Nuclear En Cadena. Si Se Deja Suelto, El Reactor Nuclear Podría Salirse De Control Rápidamente.
Por Eso Existen Sistemas De Seguridad Que Absorben Parte De Los Neutrones Y Regulan La Intensidad De La Reacción, Además De Paredes De Concreto Reforzado De Aproximadamente 2 Metros De Grosor Y Mecanismos Que Apagan El Sistema Automáticamente Si La Temperatura Sube Demasiado O La Presión Baja Demasiado Rápido.
El Calor Generado Por Las Pastillas De Uranio Se Utiliza Para Calentar Agua Y Transformarla En Vapor. Este Vapor Corre Por Tuberías Hasta Las Turbinas Instaladas En Un Gran Cobertizo, Con Aproximadamente 400 Metros De Largo Y Una Altura Equivalente A 20 Pisos, Donde La Rotación Acciona Generadores Conectados A La Red Eléctrica.
En Algunos Casos, La Turbina Gira A Cientos De Rpm Y Empuja Un Generador Capaz De Producir Más De 750 Megavatios De Electricidad, Lo Suficiente Para Satisfacer Las Necesidades De Aproximadamente Medio Millón De Personas.
Energía Nuclear Hoy Y El Destino Del Combustible Usado
La Energía Nuclear Generada Por Un Reactor Nuclear Quema Uranio Enriquecido A Un Ritmo Relativamente Lento. Después De Aproximadamente Un Año De Operación, El Contenido Útil De Las Barras Disminuye Y El Combustible Se Considera Agotado, Aún Conteniendo Materiales Radiactivos Importantes.
En Este Momento, Las Barras Están Extremadamente Calientes Y Son Peligrosas Al Contacto Directo.
Al Salir Del Núcleo, Los Haz De Combustible Nuclear Son Colocados En Grandes Piscinas Dentro De La Propia Planta, Con Aproximadamente 8 Metros De Profundidad.
El Agua Actúa Como Blindaje Contra La Radiación Y Al Mismo Tiempo Ayuda A Enfriar El Material, Que Puede Permanecer Allí Durante Hasta 10 Años Antes De Ser Transferido A Otro Tipo De Almacenamiento. En Algunos Depósitos, Hay Más De 700 Mil Barras De Combustible Radiactivo Sumergidas, Resultado De DDecadas De Operación.
Mientras Tanto, La Misma Tecnología Que Produce Bombas También Mantiene Lámparas Encendidas En Millones De Hogares Alrededor Del Mundo, Lo Que Explica Por Qué El Debate Sobre La Energía Nuclear Es Tan Acalorado.
Para Muchos Países, Las Pastillas De Uranio Y El Uranio Enriquecido Son Piezas Centrales En Una Estrategia De Generación De Electricidad Con Bajas Emisiones De Carbono, Pero Que Exige Máxima Responsabilidad Con Los Residuos Y Seguridad.
Sabiendo De Todo Esto, ¿Crees Que La Energía Nuclear Debería Tener Más Espacio En La Matriz Energética De Brasil O Prefieres Apostar En Otras Fuentes Para El Futuro De La Electricidad?
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