¿Qué sabemos acerca de la energía nuclear?

1. ¿Qué sabemos acerca de la energía nuclear? Borys Ledoshchuk, Profesor, MD, PhD, Kiev, Ucrania, Supercourse, International Editorial Board

2. Energía nuclear, poder nuclear, plantas y bombas, medicina nuclear y protección nuclear Referencia :Wikipedia

3. Energía nuclear - Historia En 1898, el físico francés Pierre Curie  y su esposa polaca Maria Sklodowska-Curie habían descubierto presente en un mineral, uranio, una sustancia la cual emitía una gran cantidad de radioactividad, la cual fue llamada radio. Pierre Curie Marie Curie, Sklodowska Referencia :Wikipedia

4. Energía nuclear - Historia En 1917  a Ernest Rutherford, el padre de la física nuclear, se le acredita la división del átomo. En 1932 John Cockcroft y Ernest Walton, intentaron dividir el núcleo atómico por medios enteramente artificiales, usando un acelerador de partículas para bombardear litio con protones, y produciendo dos núcleos de helio. Ernest Rutherford Referencia :Wikipedia

5. Energía nuclear - Historia En 1932 James Chadwick descubrió el neutrón.  En 1934 la fisión nuclear fue primero, experimentalmente alcanzada por Enrico Fermi en Roma, cuando su equipo bombardeó uranio con neutrones.  En 1938, químicos alemanes Otto Hahn y Fritz Strassmann, junto con los físicos austriacos Lise Meitner y el sobrino de Meitner, Otto Robert Frisch, condujeron experimentos con los productos del uranio bombardeado con neutrones. Referencia :Wikipedia

6. Dos tipos básicos de radiación • - Radiación de partículas • Partículas alfa • Partículas beta • Radiación electromagnética • Ondas de radio • Microondas • Luz ultravioleta • Radiación gamma • Radiación X γ

7. Partículas alfa Partículas alfa (símbolo α ) son un tipo de radiación ionizante eyectada de algunos átomos inestables. Son grandes fragmentos subatómicos consistentes de dos protones y dos neutrones.

8. Partículas beta • Hay muchos emisores beta: • tritio • cobalto-60 • estroncio-90 • tecnecio-99 • yodo-129 • yodo-131 • cesio-137 Partículas beta son partículas subatómicas liberadas del núcleo de algunos átomos radioactivos. Son equivalentes a los electrones. La diferencia es que las partículas beta se originan en el núcleo y los electrones fuera de él.

9. Rayos gamma Un rayo gamma es un paquete de energía electromagnética – un fotón. Fotones gamma son los fotones más energéticos del espectro electromagnético. Rayos gamma (fotones gamma) son emitidos del núcleo de átomos inestables (radioactivos). • Radionúclidos emisores de radiación gamma son las fuentes de radiación más utilizados. Los tres radionúclidos más útiles son: • cobalto-60,  • cesio-137, • tecnecio-99 m.

10. Fuentes de alta radiación Dosis anual (mrem/año) Dosis anual (mrem/año) Fuentes naturales Fuentes hechas por el hombre Médico (diagnóstico por rayos X) Rayos cósmicos (radiación del sol y del espacio exterior) Materiales de construc- ción Bombas atómicas El cuerpo humano Producción de energía nuclear La tierra Productos, televisores a color

11. Energía nuclear- Historia En los Estados Unidos - el primer reactor por el hombre, conocido como Chicago Pile-1, que alcanzó el púnto crítico el 2 de diciembre de 1942. Este trabajo se convirtió en parte del Proyecto Manhattan, que construyó grandes reactores de en el sitio Hanford para generar plutonio para su uso en las primeras armas nucleares, que fueron utilizados en las ciudades de Hiroshima y Nagasaki.

12. Bombas atómicas deHiroshima y Nagasaki Foto tomada a nivel de tierra de la bomba de Nagasaki

13. Energía nuclear La electricidad se genera por primera vez por un reactor nuclear el 20 de diciembre de 1951, en el EBR-I, cerca de la estación experimental de Arco, Idaho, que inicialmente produjo cerca de 100 kW (el reactor de Arco fue también el primero en experimentar fusión parcial, en 1955 ).

14. Energía nuclear La primera planta de energía nuclear en Rusia y la primera en el mundo en producir electricidad, fue el reactor Obninsk 5MWe, en 1954. Panel de control de la planta nuclear Obninsk. Foto: Ilya Varlamov Reactor AM-1 fue cerrado 2002.  Foto: Alexander Belenky / BFM.ru

15. Plantas de energía nuclear En 2009, 15% de la electricidad en el mundo se produjo en plantas nucleares, a pesar de la preocupación acerca de la seguridad y manejo de desechos radioactivos. Se han construido más de 150 buques que usan propulsión nuclear.

16. Plantas de energía nuclear Muchos países permanecen activos en el desarrollo de plantas nucleares, incluyendo China, India, Japón y Pakistán. Todos desarrollando de forma activa y rápido, la tecnología térmica, Corea del Sur y Estados Unidos, desarrollando sólo la tecnología térmica, y Sudáfrica y China, desarrollando versiones del PBMR.

17. Plantas de energía nuclear

18. Mapa mundial de reactores nucleares (útil para objetivos militares)

19. Ciclo Mina de Combustible nuclear

20. Ciclo de combustible nuclear • Minería del uranio • Conversión y enriquecimiento • Fabricación de combustible • POTENCIA DEL REACTOR • Reprocesamiento, o • Manejo de desechos radioactivos • Bajo nivel en lugares comerciales • Alto nivel en las plantas o en las subterráneas

21. Proceso del reactor nuclear Estructura de contención Flujo Turbina Generador Reactor de agua presurizada Bomba Combustible Condensador Agua Bomba Agua caliente

22. 1ª fisión 2ª fisión Reacciones de fisión “alimentadoras” Neutrón, antes de la fisión Fragmentos radioactivos de la fisión

23. Cubierta protectora Sellos metálicos Cuerpo de acero Escudo externo Cavidad con canasta de combustible

24. Historia de armas nucleares

25. Primeras armas atómicas

26. LA PRUEBA TRINITY

27. Bomba Nuclear Bomba Tsar

28. La bomba Atómica Soviética: 1939-1955 Yuli Khariton, uno de los padres del programa de armas nucleares soviético Khariton fue uno de los físicos del grupo de elite, que con Igor Kurchatov iniciaron el programa de armas atómicas soviético en los 40’s. Ayudó a encontrar el secreto complejo de armas nucleares en Sarov, renombrado Arzamas-16 (y apodo de "Los Arzamas"), en Abril de 1946 y fue el primer director científico, un aposición que matuvo 45 años.

29. Armas nucleares

30. Armas nucleares

31. Club Nuclear de Bombas Nucleares TNP Estados con armas nucleares (China, Francia, Rusia, Reino Unido, Estados Unidos) No TNP Estados con armas nucleares (India, Corea del norte, Pakistán) Estados con armas nucleares no declaradas (Israel) Estados que se sospecha tengan programas de armas nucleares (Irán, Siria) Armas de la OTAN con receptores de armas compartidas    Estados que anteriormente poseían armas nucleares

32. Mejora de armas

33. Medicina nuclear general Medicina nuclear es una rama de la imagenología médica que usa pequeñas cantidades de material radioactivo para diagnosticar o tratar una variedad de enfermedades

34. Consumo de energía en el mundo Reference: IEA

35. Países que estarán usando energía nuclear durante 2015-2030 • América Latina: 3 + 2 nuevas (Chile, Perú) • Europa Occidental: 9 + 3 nuevas (Italia, Portugal, Turquía) • Europa del Este: 10 + 3 nuevas (Bielorrusia, Kazajstán, Polonia) • África: 1 + 5 nuevas (Argelia, Egipto, Libia, Marruecos, Túnez) • Medio Oriente y Asia del Sur: 3 + 1 nuevas (Bangladesh) • Asia Sudoriental y el Pacífico: 0 + 4 nuevas (Australia, Indonesia, Malasia, Tailandia) • Lejano Oriente: 3 + 3 nuevas (Corea del Norte, Filipinas, Vietnam)) Referencia: IAEA

36. U-238 - 86,7% Carbón - 8,7% U-235 - 0,4% Gas - 3,4% Petróleo - 0,8% Contenido relativo de energía de fuentes naturales de combustible

37. Energía nuclear KWh/cap en diferentes regiones (2007) NorteAmérica Europa occidental Europa del este Lejano este Otros Referencia: IEA

38. Catástrofes nucleares • una guerra nuclear importante; • un conflicto militar en la que pocas explosiones nucleares tienen lugar; • los militares (llamados "quirúrgicos") con empleo de las pocas explosiones nucleares contra objetivos específicos; • la destrucción de una ciudad por una explosión nuclear producida por un comando terrorista; • la contaminación deliberada radiactivos a gran escala de una zona habitada; • la explosión accidental de un arma nuclear u otros accidentes con armas nucleares; • un grave accidente en una central nuclear civil, por lo general en un reactor nuclear que produce electricidad.

39. Accidentes Nucleares y de Radiación Accidente de radiación- el desastre Mayak

40. Accidentes Nucleares y de Radiación Planta nuclear de la Isla de Tres Millas, 1979

41. Accidentes nucleares y de radiación El reactor nuclear después del desastre. Reactor 4 (centro). Edificio de la turbina (abajo a la izquierda). Reactor 3 (centro derecha) April 26, 1986 Pripyat, Ucrania. Foto tomada por Jason Minshull

42. Desastre de Chernobyl

43. Desastre de Chernobyl Las medidas profilácticas pendientes fueron realizadas en amplios territorios de Ucrania, Rusia y Bielorrusia, para minimizar la irradiación de la población.Número total de las personas reubicadas fue de más de 150 mil personas.

44. Desastre de Chernobyl La evaluación positiva de los resultados de salud de la catástrofe de Chernobyl y la prevención de los posibles efectos negativos futuro, está en la combinación de la comunidad científica internacional, los esfuerzos financieros y humanitarios para la solución de estos problemas.

45. Chernobyl hoy Chernobyl masivamente evacuaron a turistas de países occidentales.

46. Actualmente, el objeto “Refugio" está clasificado como un sitio de almacén en la superficie (almacén temporal) de desechos radioactivos espontáneos (RAW). “Refugio" está equipado con sistemas que monitorean la situación radiológica dentro del lugar, así como con sistemas de control de estructuras del edificio.

47. Accidentes nucleares y de radiación Embarcaciones nucleares

48. Riesgo de terrorismo(nuevo reto a la industria) Jet del 9/11 pasó cerca de Indian Point

49. Riesgos de enriquecimiento y fabricación de combustible • Mayor usuarios industriales de agua, electricidad • Paducah, KY, Oak Ridge, TN, Portsmouth, OH • Cáncer y leucemia entre trabajadores • Incendios y exposición masiva. • Planta de fabricación Karen Silk en Oklahoma. • Riesgo de robo de material de la bomba.

50. Hay tres factores que afectan a la exposición del cuerpo a la radiación: distancia blindaje Distancia Fuente radioactiva tiempo Tiempo