La fisión es una reacción que tiene lugar en los núcleos de los átomos y que consiste en que un núcleo pesado se parte o divide dando lugar a dos núcleos livianos, acompañados de radiación. En ese proceso, además, se libera energía

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Como resultado de una fisión se libera energía, se producen radiaciones y, lo que resulta más interesante es que se producen nuevos neutrones. Esto permite que regulando los parámetros de un reactor se pueda usar un neutrón para inducir una fisión, recuperar un neutrón como producto de la misma y utilizarlo para una nueva fisión, y así sucesivamente. A este encadenamiento de fisiones se lo denomina fisión en cadena o reacción en cadena.

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Es un reactor de investigación instalado en el Centro Atómico Pilcaniyeu, en Río Negro. Tiene un nucleo de uranio enriquecido, moderado y refrigerado por agua natural a presión atmosférica. Su potencia es de 10 W térmicos. No está diseñado para generar electricidad.

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El uranio es el elemento natural con mayor número de protones: ¡tiene 92 protones! Cuando el mineral de uranio se extrae de la tierra, decimos que tenemos uranio natural. El uranio natural está formado por una mezcla de dos isótopos del uranio: el uranio 238 y uranio 235. De cada 1.000 kilos de uranio natural sólo hay 7 kilos de uranio 235, que es el que hace funcionar a los reactores nucleares, ya que es el isótopo que fisiona y produce neutrones.

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El uranio natural está formado por una mezcla de dos isótopos del uranio: el uranio 238 y uranio 235. De cada 1.000 kilos de uranio natural sólo hay 7 kilos de uranio 235, es decir la proporción de U235 es 0,7%. Como el isótopo físil es justamente el U235, en algunos reactores se requiere aumentar su proporción. Cuando la proporción de U235 es mayor que 0,7% se tiene uranio enriquecido. Por ejemplo en el uranio enriquecido al 10 % habrá 100 kilos de U235 por tonelada de uranio.

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En un reactor de los llamados "térmicos" se requiere que la gran mayoría de los neutrones que inducen las fisiones tengan velocidades "bajas", del orden de 2 km/seg. Como los neutrones que nacen en las fisiones tienen velocidades cercanas a los 10.000 km/seg, se los debe frenar. Para ello se los hace chocar reiteradamente contra átomos de poco peso, como los del hidrógeno que tiene la molécula de agua por ejemplo. Los neutrones van perdiendo velocidad (como le sucede a una bola de billar cuando choca contra otra bola de billar y no contra la banda) hasta tener la velocidad adecuada. El material utilizado para que los neutrones choquen y pierdan su velocidad (es decir "se moderen") es llamado moderador. Un buen moderador tiene necesariamente átomos livianos: agua, agua pesada, grafito, parafina, son ejemplos de buenos moderadores.

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Si bien la molécula de "agua liviana" o común esta formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, en la naturaleza existe otra forma de agua , muchísimo más rara, formada por dos átomos de deuterio (que es un isótopo estable del hidrógeno) y un átomo de oxígeno. Dado que el deuterio es un isótopo del hidrógeno, y en las fórmulas químicas no se hace distinción entre diferentes isótopos, la fórmula química del agua pesada debería escribirse como H2 O, pero como excepción se escribe como D2 O. (La otra excepción es distinguir al tritio, un isótopo radiactivo del hidrógeno, llamándo T en vez de H).
La molécula de agua pesada es efectivamente más pesada que el agua común, ya que cada átomo de deuterio pesa aproximadamente dos veces más que un átomo de hidrógeno.
En la naturaleza se encuentra aproximadamente una molécula de agua pesada por cada cien mil de agua liviana o común.
Existe también una forma mixta de agua, constituída por un átomo de deuterio, uno de hidrógeno y otro de oxígeno (DHO).

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La energía calórica que se produce en un reactor nuclear se saca mediante un líquido refrigerante, que en general es agua liviana o agua pesada. Una parte de esa energía calórica se transforma en electricidad. Pero hay una ley de la termodinámica que dice que esa transformación no puede ser el 100 %. La otra parte de esa energía se descarta, por ejemplo, transfiriéndola al agua de un río.

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Los núcleos de los átomos están formados por partículas llamadas nucleones, entre las que se encuentran los protones (partículas eléctricamente positivas) y los neutrones (que como su nombre lo indica son eléctricamente neutras). Los neutrones pueden también ser encontrados fuera de los núcleos atómicos, "viajando" entre los átomos, pero en este caso su existencia es breve: en promedio un neutrón libre "vive" unos 11 minutos. Su "muerte" consiste en su transformación en un protón, un electrón y un neutrino.

Los reactores de agua presurizada (Pressurized Water Reactor) son reactores que usan uranio levemente enriquecido con agua liviana a presión como moderador y refrigerante. La presión del agua en general es más de 100 veces la presión atmosférica, y esto es equivalente a la presión que se encuentra a más de 1000 metros de profundidad en el océano. Esto permite que el agua hierva a temperaturas mucho mayores que la temperatura normal a presión atmosférica, y mejora sensiblemente el rendimiento de la centrales y consecuentemente aumenta su productividad.

Reactor de agua en ebullición (Boiling Water Reactor). Es un reactor nuclear donde se usa agua liviana en ebullición que actúa simultaneamente como refrigeradora, moderadora y también para impulsar las turbinas que generan electricidad. Si bien esta configuración es conceptualmente sencilla, tiene el inconveniente que activa (hace radiactivas) a las turbinas.

Reactor de agua pesada (Heavy Water Reactor ó Presurised Heavy Water Reactor). Reactores cuyo combustible es uranio natural, y cuyo moderador y refrigerador es agua pesada. Tanto Atucha I, como Embalse y Atucha II pertenecen a este tipo de reactores.

Reactor de agua pesada (Heavy Water Reactor ó Presurised Heavy Water Reactor). Reactores cuyo combustible es uranio natural, y cuyo moderador y refrigerador es agua pesada. Tanto Atucha I, como Embalse y Atucha II pertenecen a este tipo de reactores.

Es la primera planta productora de energía eléctrica a partir de la fisión nuclear que se instaló en la Argentina y en Latinoamérica. Se encuentra en la provincia de Buenos Aires, a orillas del río Paraná de las Palmas. La generación de la energía eléctrica está basada en un reactor nuclear de potencia que utiliza uranio natural (aunque actualmente se ha comenzado a emplearse también uranio levemente enriquecido) como combustible, refrigerado y moderado por agua pesada. El diseño de la planta está basado en reactores PWR, y en un reactor prototipo de uranio natural y agua pesada de menor potencia (MZFR), construido en Alemania por el diseñador (Siemens). Comenzó a operar en 1974. Su potencia eléctrica es 367 MW eléctricos de los cuales utiliza para sí 22, es decir que la potencia eléctrica neta es de 345 MW.

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Es la segunda planta generadora de energía eléctrica a partir de la fisión nuclear que empezó a funcionar en la Argentina. Está situada en la provincia de Córdoba. La generación de la energía eléctrica está basada en un reactor nuclear de uranio natural, del tipo CANDU (CANada Deuterium Uranium), un reactor del tipo PHWR, refrigerado y moderado por agua pesada. Esta planta, inaugurada en 1983, fue construida por un consorcio ítalo-canadiense, integrado por las empresas Italimpiante S.P.A. (IT) y Atomic Energy of Canada Ltd. (AECL). En la obra participaron la Comisión Nacional de Energía Atómica (Argentina) y empresas argentinas del sector privado.

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Reactor avanzado refrigerado con gas (Advanced Gas cooled Reactor). En este tipo de reactores el combustible es refrigerado por dióxido de carbono (CO2) o helio (He), que adquiere muy altas temperaturas, aumentando la eficiencia termodinámica respecto de los reactores con refrigerante líquido, como el agua liviana o el agua pesada. (no coincide con informacion en tabla ficha 3 reactores). El moderador en un AGR es grafito.

Reactor de altas temperaraturas refrigerado con gas (High Temperature Gas cooled Reactor). Es un tipo especial de reactor nuclear donde la refrigeración se hace con gas en vez de agua.

Reactor reproductor rápido (Fast Breeder Reactor). En este tipo de reactores el combustible es Plutonio 239 mezclado con uranio 238. A diferencia con los reactores llamados térmicos, en los cuales las fisiones son inducidas por neutrones "lentos" que tienen velocidades "pequeñas" de aproximadamente 2 km/seg, en los FBR la mayoría de las fisiones son ocasionadas por neutrones rápidos de alrededor de 10.000 km/seg. Para ello los neutrones que nacen de la fisión, que tienen velocidades adecuadas, no pueden ser expuestos a chocar con átomos livianos, ya que perderían velocidad. Por lo tanto no puede haber agua en el reactor, por lo que en general se utiliza como refrigerante al sodio líquido. Una característica notable es que el uranio 238 se va transmutando a Plutonio 239, de modo que se va produciendo más combustible que el que se gasta. Su complejidad tecnológica ha demorado su uso industrial.

Reactor reproductor rápido (Fast Breeder Reactor). En este tipo de reactores el combustible es Plutonio 239 mezclado con uranio 238. A diferencia con los reactores llamados térmicos, en los cuales las fisiones son inducidas por neutrones "lentos" que tienen velocidades "pequeñas" de aproximadamente 2 km/seg, en los FBR la mayoría de las fisiones son ocasionadas por neutrones rápidos de alrededor de 10.000 km/seg. Para ello los neutrones que nacen de la fisión, que tienen velocidades adecuadas, no pueden ser expuestos a chocar con átomos livianos, ya que perderían velocidad. Por lo tanto no puede haber agua en el reactor, por lo que en general se utiliza como refrigerante al sodio líquido. Una característica notable es que el uranio 238 se va transmutando a Plutonio 239, de modo que se va produciendo más combustible que el que se gasta. Su complejidad tecnológica ha demorado su uso industrial.