“Deixem de

tenir por

d’allò que

entenem”

Marie Curie

L’URANI, EL

COMBUSTIBLE DE LES

NUCLEARS.

Daniel López Asensio

Jordi Escrivà Garrido

Eduard Albaladejo Castelló

Raúl Jiménez García

Luc Alonso Dürig

Zhulian Valeriev Ivanov

1r BAT

Institut Berenguer d’Entença

Vandellòs i l’Hospitalet de l’Infant

L’energia nuclear sempre ha

estat un tema amb molta

controvèrsia. Mentre escrivíem

aquest article hem deixat de

banda les nostres conviccions

sobre l ’energia nuclear per

poder exposar de manera

objectiva la veritat.

Aquest article tracta sobre la

vida útil de l ’urani, des que

s’obté de les mines fins que es

porta a les plantes de

reuti l ització.

Esperem que aquest ar ticle

ajudi a la societat a tenir una

idea més clara sobre com

funcionen les centrals nuclears.

INTRODUCCIÓ.

L’urani és un element químic metàl·lic de color platejat-grisenc de la sèrie dels actínids, amb símbol químic U, nombre atòmic 92, és a dir, té 92 protons i 92 electrons, i valència de 6.

El nucli pot contenir entre 142 i 146 neutrons sent l ’isòtop més abundant l ’U238 amb 146 neutrons i l ’U235 amb 143.

Imatges de l’urani abans de ser tractat.

L’URANI COM A ELEMENT QUÍMIC.

L’urani s’extreu de diferents minerals com la pechblenda i la

uraninita (UO2). Aquests minerals s’extreuen de mines

situades, principalment a Kazakhstan (27,3%), el Canadà

(27,3%), Austràlia (9,1%), Rússia (7%) i Níger (6,4%).

A l ’Estat espanyol l ’única mina està situada a Ciudad

Rodrigo, a Salamanca, però ja esta totalment explotada i no

hi queda urani.

L’URANI COM A ELEMENT QUÍMIC.

Principals països subministradors d’urani.

L’urani en sí és estable menys l ’isòtop U235, que correspon al

0,71% del total i és el que s’utilitza a les centrals nuclears.

Per poder-lo fer servir, l’hem de preparar en un procés costós

tant tecnològicament com econòmica.

APROFITAMENT DE L’URANI.

Coca groga. Pas previ de la

creació d’urani enriquit.

Hi ha diferents processos per transformar l ’urani en urani “útil” . Nosaltres n’hem tractat dos.

La difusió tèrmica es basa en l ’intercanvi de calor entre capes de líquid o gas fent que les partícules que pesen menys (U235) vagin a les parts calentes i les que pesen més a les fredes.

La separació electromagnètica d’isòtops separa els diferents isòtops d’urani carregats positivament amb anterioritat i són llençats a través de diferents camps magnètics. Els isòtops es separen i per una banda tenim l ’urani U235 i per l ’altra l ’U238.

TRANSFORMACIÓ DE L’URANI EN URANI

ÚTIL.

Producció d’U235 per

gas centrifugat.

Segons la composició de l ’U es pot classificar

en:

Urani altament enriquit, qualsevol urani que

superi el 20% d’urani U235. Les armes

nuclears utilitzen urani amb més d’un 85%

d’U235 i els submarins nuclears utilitzen un

urani amb més d’un 50%.

Urani mitjanament i lleugera enriquit, és el

que té una concentració inferior al 20%.

Urani lleugerament enriquit, el que té una

concentració d’entre el 0.9% i el 2%.

RADIOACTIVITAT I ESCALA

L’urani enriquit ha de ser convertit en

elements combustibles.

Primer es fabriquen les pastilles on la

pols d’urani premsada i sintetitzada

forma unes pastilles cilíndriques.

Aquestes pastilles van dins de les

barres, que formen la primera barrera

de seguretat en el reactor d’una central

nuclear.

Un conjunt de barres creen els

elements combustibles, la funció

principal és generar la calor i transferir-

la al refrigerant que passa al voltant

d’aquests .

UTILITZACIÓ DE L’URANI UNA VEGADA

ENRIQUIT.

El principal ús de l’urani és per produir

energia als reactors nuclears, que

significa el 2% de l’energia total

generada per l’home al món.

L’urani també s’utilitza en altres llocs

com la medicina o en la industria.

Les armes nuclears utilitzen urani

enriquit per, una vegada llençades,

alliberar les partícules que poden ser

ingerides, inhalades, o que restin en el

medi ambient.

USOS DE L’URANI.

Dins dels reactors nuclears, un neutró inicial es bombardejat

contra un nucli d’urani . Aquest nucli, allibera energia

calorífica i allibera dos neutrons més que col· lidiran contra

uns altres àtoms alliberant més energia.

D’això se’n diu reacció en cadena. Si és controlada, s’allibera

prou energia per fer funcionar una planta nuclear, sinó és el

que en diem bomba nuclear.

FUNCIONAMENT D’UNA CENTRAL

NUCLEAR DE FISSIÓ.

Explicació gràfica

de la fissió nuclear.

FUNCIONAMENT D’UNA CENTRAL

NUCLEAR DE FISSIÓ.

AVANTATGES:

L’energia nuclear representa un terç del total de l’energia generada a Europa.

Bona relació entre quantitat de combustible i d’energia.

Baixa contaminació mediambiental.

INCONVENIENTS:

Generació de residus nuclears i la radiació creada pels mateixos.

Nivells de seguretat molt alts.

Creació de magatzems de residus, o també dits cementeris nuclears.

AVANTATGES I INCONVENIENTS.

Els residus nuclears es poden classificar en:

Alta activitat: combustible gastat, aigua que ha estat en contacte

amb el reactor, materials del reactor...

Mitjana i baixa activitat.

Molt baixa activitat: tenen l’origen en el desmantellament de les

centrals nuclears. Les radiografies i l’instrumental mèdic que els

envolta entraria dins d’aquest.

RESIDUS NUCLEARS.