E5 Densidad Energética del Combustible Nuclear

Tópico

La cantidad de energía que se puede extraer de una masa dada de combustible nuclear es extraordinariamente mayor que la de cualquier combustible convencional de igual masa: la fisión completa de una pequeña cantidad de uranio-235 libera una energía del orden de millones de veces mayor que la que libera la misma masa de carbón quemado por combustión química.

Esta diferencia de varios órdenes de magnitud no es una peculiaridad accidental sino un reflejo directo de dónde viene la energía en cada caso: la combustión química libera energía almacenada en los enlaces electrónicos externos de los átomos, mientras que esta misma fisión nuclear que ya describió el primer modelo de este catálogo libera energía almacenada en la fuerza que mantiene unido al núcleo mismo, una interacción muchísimo más intensa que cualquier enlace químico.

Esta densidad energética extrema hace que la cantidad física de combustible que hay que manejar, transportar y almacenar sea órdenes de magnitud menor que la que exigiría una central térmica convencional de potencia equivalente, y que el volumen de residuos por unidad de energía producida sea correspondientemente pequeño en masa; pero, a diferencia de las cenizas de una central de carbón, ese residuo permanece radiactivo durante períodos de tiempo muy prolongados, lo que introduce consideraciones de manejo completamente distintas a las de un combustible convencional.

Por eso este módulo, que abre comparando la energía de una misma masa de dos combustibles, cierra mostrando que esa misma diferencia de origen físico de la energía —enlaces electrónicos contra fuerza nuclear— explica a la vez la ventaja práctica de manejar mucho menos combustible y la desventaja práctica de tener que gestionar un residuo que sigue siendo radiactivo mucho después de haber sido usado.

ID:3957