¿Qué es la energía nuclear?

Usamos mucha energía. Usamos electricidad para hacer funcionar nuestras computadoras, alimentos para alimentar nuestros cuerpos y gasolina para hacer funcionar nuestros autos. En algunas partes del mundo, la energía nuclear también se usa para crear energía que podemos usar, principalmente como electricidad. ¿Sabes qué es la energía nuclear?
A principios de 1900, los científicos comenzaron a descubrir más sobre los átomos. Aprendieron que los protones y los neutrones se mantenían unidos en el núcleo de cada átomo y que esto estaba orbitado por electrones. Los átomos grandes (elegidos porque son objetivos grandes y fáciles de alcanzar) como los del uranio se eligieron para experimentos de fisión, en los que se dispararon neutrones a estos núcleos grandes a altas velocidades.

¿El resultado? ¡La división del átomo! Específicamente, un solo neutrón pequeño fue capaz de romper un núcleo grande en 2 pedazos más pequeños, y liberó una energía increíble. La fisión también envía algunos neutrones que vuelan a otros átomos a alta velocidad, lo que también hace que se dividan en una reacción en cadena de alta energía.
Esta energía se aplicó por primera vez en tiempos de guerra como un arma en forma de bombas nucleares que los Estados Unidos arrojaron sobre Hiroshima y Nagasaki, Japón, en la Segunda Guerra Mundial. Sin embargo, en tiempos de paz, los científicos estaban convencidos de que este proceso de “fisión nuclear” podría utilizarse para producir energía sin la contaminación del aire causada por otras formas de generación de electricidad, incluida la quema de carbón y gas natural.
En una planta de energía nuclear, se inicia una reacción en cadena en un edificio de contención, utilizando una fuente de combustible elemental pesado, como el uranio y el plutonio, para iniciar una reacción de fisión que calienta el agua a vapor. La fuerza de expansión de este vapor convierte un generador y produce electricidad, y el agua se usa para enfriar los productos de la reacción.

Sin embargo, la generación de energía nuclear debe controlarse con mucho cuidado, y se han producido explosiones desastrosas en las centrales eléctricas de Three-Mile Island, Chernobyl, y más recientemente en Fukushima. El proceso también produce desechos altamente radiactivos y peligrosos que deben manejarse con extrema precaución y mantenerse separados de los seres vivos, esencialmente para siempre. Entonces, si bien la energía nuclear es menos contaminante que otras fuentes, también es potencialmente mucho más peligrosa para el medio ambiente.

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La energía nuclear se produce a partir de una clase de transformaciones nucleares donde una especie nuclear de alta energía se transforma en otra especie de menor energía con la diferencia que se muestra como energía nuclear.

Fusión – unión – reacción de transformación nuclear.

Un tipo de transformación nuclear de liberación de energía es Fusion . Hidrógeno a Helio, por ejemplo, que ocurre en las estrellas según Sir Arthur Eddington en 1920. Hans Bethe resolvió los detalles de la reacción protón-protón mostrada anteriormente en 1934. Edward Teller propuso encender una bomba de hidrógeno en 1941 y logró ese objetivo en 1952 .

Fisión – ruptura – reacción de desintegración nuclear.

Otro tipo de reacción de transformación es la fisión . Reacción de desintegración nuclear. Uranio a Criptón y Bario. Tenga en cuenta que un solo neutrón puede hacer que el uranio se rompa y libere 3 neutrones. Cada uno de ellos puede pasar a descomponer más núcleos. Creando una reacción en cadena . Que fue descubierto en 1933 por Leo Szilard. Enrico Fermi construyó el primer reactor nuclear, Chicago Pile-1 en 1941. Fermi detonó la primera bomba atómica en diciembre de 1945. En diciembre de 1957 se puso en servicio la primera central eléctrica comercial que utilizaba fisión nuclear en el oeste de Pensilvania.

La energía nuclear es la energía asociada con la unión de protones y neutrones en los núcleos de los átomos. Los átomos pequeños se pueden combinar para formar átomos más grandes con mayor energía de unión. Cuando se libera esta energía de unión al hacer más grandes los núcleos atómicos, la llamamos “fusión”. Los átomos muy grandes se pueden dividir para formar dos átomos de tamaño mediano con mayor energía de enlace. Cuando se libera esta energía de unión al hacer más pequeños los núcleos atómicos, la llamamos “fisión”. Aquí hay una gráfica de la energía de unión nuclear frente al tamaño del núcleo

Puede ver que la combinación de cuatro átomos de hidrógeno en un átomo de helio-4 libera aproximadamente 7 MeV por nucleón (4 protones independientes que se convierten en 2 protones y 2 neutrones unidos) para un total de 28 millones de electrones de voltios de energía. Para poner eso en perspectiva, las reacciones químicas como la de la batería de su teléfono celular generalmente liberan solo unos pocos voltios de electrones. La batería de su teléfono es particularmente energética a 3.7 voltios. Pero 28,000,000 es mucho más que 3.7. Del mismo modo, si rompe un átomo de uranio-235 en dos partes, por ejemplo Xe-137 y Rb-96 (y un par de neutrones libres), la energía liberada es de aproximadamente 210,000,000 de electronvoltios. Dividido por los 235 nucleones y sus aproximadamente 1,000,000 eV por nucleón. No es tan enérgico por nucleón como la fusión de hidrógeno, pero aún más energía por evento de fisión que la que obtienes por evento de fusión porque el núcleo es mucho más grande.

También preguntaste quién se formó la energía nuclear.

La energía nuclear se formó cuando el universo comenzó hace unos 14 mil millones de años. Considero que las teorías sobre la formación de nuestro universo son especulativas. Realmente no sabemos lo que sucedió en los primeros segundos. Tenemos algunos buenos modelos, pero es algo difícil de probar experimentalmente. En cualquier caso, el universo primitivo contenía mucho hidrógeno y no mucho más, por lo que ha habido muchas oportunidades para que la fusión produzca cosas como helio, carbono, oxígeno, nitrógeno, silicio, calcio, aluminio, etc. Se podría decir La energía nuclear de fusión potencial se formó cuando se formó el universo.

Los elementos más pesados ​​que el hierro se forman cuando las viejas estrellas colapsan y generan presiones realmente altas en eventos de supernova. Una estrella colapsada toma energía de colapso gravitacional y algo de energía de fusión y la almacena en núcleos pesados. Luego, la estrella explota y dispersa este material alrededor del cual parte de él se condensa en sistemas estelares de segunda generación. Algunos de estos núcleos se convirtieron en parte de nuestra Tierra. Ahora los humanos extraemos el uranio (y algún día quizás el torio) y lo usamos para alimentar nuestras plantas de energía de fisión.

Dado que las respuestas antes de la mía han arrojado luz sobre todos los aspectos detallados de la Energía Nuclear, supongo que desea la descripción en lenguaje sencillo. Así que aquí va

Básicamente, todo a tu alrededor está formado por pequeños objetos llamados átomos. La mayor parte de la masa de cada átomo se concentra en el centro (que se llama núcleo), y el resto de la masa está en la nube de electrones que rodean el núcleo. Los protones y los neutrones son partículas subatómicas que comprenden el núcleo.

Bajo ciertas circunstancias, el núcleo de un átomo muy grande puede dividirse en dos. En este proceso, una cierta cantidad de la masa del átomo grande se convierte en energía pura siguiendo la famosa fórmula E = MC2 de Einstein, donde M es la pequeña cantidad de masa y C es la velocidad de la luz (un número muy grande).

A principios de 1900, los humanos descubrieron esta energía y reconocieron su potencial como arma. La tecnología desarrollada en el Proyecto Manhattan utilizó con éxito esta energía en una reacción en cadena para crear bombas nucleares. Poco después de que terminó la Segunda Guerra Mundial, la nueva fuente de energía encontró un hogar en la propulsión de la armada nuclear, proporcionando submarinos con motores que podrían funcionar durante más de un año sin repostar. Esta tecnología se transfirió rápidamente al sector público, donde se desarrollaron y desplegaron plantas de energía comerciales para producir electricidad.

Por lo tanto, esto es básicamente lo que es la energía nuclear y de dónde se originó. Espero que la respuesta sea suficiente y sea lo que estabas buscando.

Para más detalles y referencias: https://whatisnuclear.com/articl

Por lo tanto, puede haber muchas formas diferentes de respuestas a esta pregunta, ya que es una especie de respuesta abierta. Buscaré una respuesta en el contexto de cómo una planta de energía nuclear proporciona energía.

Si considera muchas de nuestras plantas de energía tradicionales (carbón, gas natural, petróleo, etc.), han confiado en algún proceso que crea calor que a su vez genera vapor, lo que luego hace que una turbina de vapor gire y genere electricidad.

Las centrales nucleares tradicionalmente funcionan de la misma manera. Sin embargo, la principal diferencia es cuál es la fuente del calor. En las plantas de combustibles fósiles, se quema carbón, gas natural o petróleo para producir el calor que eventualmente hará que la turbina gire.

En una planta de energía nuclear, el calor se produce a partir de la división de átomos, también conocida como fisión nuclear. ¿Qué es la fisión? Definición y hechos sobre la energía nuclear

Una fuente de combustible común es el uranio. El uranio está contenido en estructuras conocidas como barras de combustible. La fisión ocurre en un área de la planta conocida como la cámara de contención. La división de los núcleos de uranio hará que se desprenda mucha energía térmica. El calor se empuja a través de las tuberías hacia un área con agua a presión que provoca la formación de vapor. El vapor pasa a un área con una turbina de vapor, haciendo que el generador produzca electricidad.

Este es un diagrama que explica otros pasos en el proceso también:

La energía nuclear, en el contexto de las fuentes de energía para alimentar a nuestra civilización, es energía derivada de los cambios en el núcleo de los átomos en lugar de los cambios en las configuraciones de los electrones, lo que se denomina energía química. Los procesos nucleares que podemos usar para extraer algo de energía incluyen la descomposición, la fusión y la fisión. Estos involucran la energía de unión de un núcleo pero no la masa total de los protones y neutrones involucrados. Eso requeriría la aniquilación con antimateria, que no está disponible o almacenable con tecnología incluso previsible.

La unión nuclear a la que podemos acceder (y lo hacemos) es bastante grande en relación con cualquier fuente de energía química, especialmente si calcula eso como energía producida por unidad de masa. Es bastante grande en todos los aspectos que se me ocurren, incluida una pareja que lo sorprenderá: seguridad e impacto en el medio ambiente.

¡¿La seguridad?! Sí, menos de cien personas, en todo el mundo, han muerto por la radiación de las centrales nucleares, ¡nunca! Ninguna otra fuente de energía eléctrica comercial puede igualar ese registro de seguridad, ni siquiera se acerca cuando se considera la cantidad de energía producida. Tenga en cuenta que todas esas muertes fueron de Chernobyl y que la mayoría de ellos fueron los hombres valientes que murieron luchando contra el fuego. Nadie murió o morirá por la radiación de Three Mile Island y Fukushima Daiichi. Se necesita mucha radiación para ser mortal o incluso causar cáncer. Lea este libro http://Nuclear4Life.com para saber por qué.

Debido a que la densidad energética de la energía nuclear, los materiales necesarios para construir, alimentar y operar plantas de energía nuclear son mucho menores que para otras fuentes de energía. Eso significa que el impacto ambiental también es menor. Incluso el “desperdicio” es menos y se vuelve menos peligroso a medida que pasa el tiempo.

La energía recolectada es en forma de calor, que luego se puede utilizar de muchas maneras diferentes, la mayoría de las veces impulsa una turbina de vapor y un generador.

Originalmente respondido: ¿Qué es la energía nuclear en un lenguaje simple?

  1. Los átomos contienen una serie de características extrañas. Por ejemplo, sabemos que las cargas similares se repelen y, sin embargo, el núcleo consta de un montón de partículas cargadas positivamente que se mantienen juntas en un espacio inimaginablemente estrecho. Para hacer eso, necesita fuerzas de unión prodigiosamente fuertes (y algunas partículas neutras para ayudar). Esas fuerzas prodigousmente fuertes representan una gran cantidad de energía atada.
  2. Cuanto más grande es el núcleo (más partículas dentro de él), más de esta energía de unión necesita.
  3. En los núcleos más grandes, como el uranio, toda esta tensión ocasionalmente puede salir mal, y el núcleo se desmorona, y el fragmento superviviente más grande es más fácil de mantener unido, por lo que no necesita tanta energía de unión. El fragmento más pequeño, normalmente un neutrón) se expulsa rápidamente junto con el excedente de energía.
  4. Desde nuestro punto de vista, no hay mucha energía en un átomo colapsante, porque somos enormes en comparación con un átomo. Este comportamiento normalmente pasa desapercibido a nuestra escala.
  5. Pero hay muchos átomos. Si purificamos uranio, los apilamos muy apretadamente, y cada núcleo desinteligador puede perturbar a los que los rodean y hacer que se dividan prematuramente. Llamamos a esto una reacción en cadena. Eso libera energía mucho más rápido de lo que sucedería en la naturaleza.
  6. Toda esa energía se puede capturar a medida que calienta el núcleo. Y ese calor, en una caldera pasada de moda, puede generar vapor para impulsar una máquina de vapor y un generador.

Toda la energía utilizada para generar electricidad es de origen nuclear.

Por lo general, estamos pensando en la fisión o la fusión, pero también podría ser la desintegración radiactiva.

Solar es del sol cuya energía es de origen de fusión.

El viento es del sol.

La marea es gravitacional. ¡Qué, dices, la gravedad no es nuclear! Pero los elementos fueron dispersados ​​por una supernova de tal manera que sus posiciones en el espacio fueron impulsadas por una explosión nuclear.

La geotermia es la degradación gravitacional más radioactiva.

Hydro es impulsado por el sol.

El combustible fósil es del sol.

El químico no fósil se remonta a la supernova que creó esos químicos.

Los biocombustibles son una forma de energía solar.

¿Extrañé alguna?

Menciono un enlace aquí sobre los conceptos básicos de la energía nuclear.

¿Cómo se produce la energía?

El artículo tiene más enlaces sobre material nuclear, el proceso y algunas estadísticas sobre energía nuclear.

Ningún país hará público cómo se almacenan los residuos de energía nuclear.

Recuerde que la vida media de U 238 es de 4.5 mil millones de años; 235 es 700 millones de años y el de 234 es 25,000 años. Sobrio

Lea también sobre – Three Mile Island -, Estados Unidos; Chernobyl, URSS; y Fukushima, Japón.

La energía nuclear es la energía electromagnética liberada cuando un núcleo se divide en dos partes. La masa total del núcleo resultante es ligeramente menor que el núcleo original. Por lo tanto, la masa perdida es partículas y energía. Esto fue probado por la fórmula mágica inmortal de Einstein, E = mc2. Algunos ejemplos de esta energía son la fisión nuclear (bombas atómicas estándar y reactores nucleares) y la fusión nuclear (las estrellas, algunos reactores experimentales y fusores)

¡Espero que esto ayude!

Esencialmente es la energía potencial almacenada en las fuerzas que unen el núcleo de los átomos. Técnicamente, el uso de reacciones nucleares para liberar esa energía potencial para generar calor. Lento y altamente controlado en el caso de una planta de energía nuclear, muy rápido e incontrolado en el caso de una bomba nuclear.

Para utilizar el poder de la fisión nuclear de uranio, se crea una reacción en cadena nuclear en la que los productos de fisión nuclear provocan que se produzcan más reacciones en uranio en barras de metal largas. Esto genera una tremenda cantidad de calor. La reacción se controla con “barras de control” que absorben algunos de los productos de la reacción de fisión. Si las barras de control se quitaran por completo, el material nuclear se sobrecalentaría y causaría una fusión.

El agua circula alrededor de los tubos, se calienta a vapor y el vapor se usa para encender las turbinas de los generadores. Los generadores producen electricidad, similar a los generadores en las plantas de carbón o gas.

Como sabes, cada materia está hecha de átomos y cada átomo tiene un núcleo, la energía que contiene el núcleo se llama energía de unión nuclear. Si solo hacemos que el núcleo sea inestable bombardeando un neutrón de movimiento lento, dividirá el núcleo pesado en dos núcleos ligeros y se liberará la energía de unión que llamamos energía nuclear

Se requirió mucha energía para hacer los elementos pesados, la fisión nuclear los transforma nuevamente en elementos más ligeros y cosecha la energía en forma de calor.

El calor convierte el agua en vapor que impulsa una turbina que impulsa un generador.

¡Mucha energía eléctrica de material hecho por estrellas explosivas!

Echa un vistazo a la cinemática relativa.

Es la energía liberada por la división del núcleo de un átomo. La fuerza que lo mantiene unido es inmensa. Se llama la fuerza fuerte, una de las cuatro fuerzas fundamentales.