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Ingenieria analitica a la convivencia pacifica de la naturaleza, el atomo y el hombre.

ANALYTICAL ENGINEERING PEACEFUL COEXISTENCE OF NATURE, THE ATOM AND THE MAN

INTRODUCCION

No son de ayer ni de hoy las relaciones entre la sociedad y la naturaleza. A lo largo de la historia de la humanidad las gentes, preocupadas en primer termino por satisfacer sus necesidades, violaban con bastante frecuencia las leyes elementales de la naturaleza, y ahora es cuando se revelan con mayor agudeza las consecuencias. Actualmente, en los tiempos de la revolucion cientifico-tecnica, la potente industria moderna ejerce una influencia colosal en la naturaleza.

En su actividad productiva los hombres crean y explotan maquinas, edificios, carreteras, empresas, minas y muchas otras obras, sin las cuales es imposible el fomento industrial. Los residuos o desechos producen una degradacion de la biosfera. Por ejemplo la produccion agraria: en un ano, para abonar los campos, se invierten unos cuatro millones de toneladas de pesticidas; en la tierra se acumulan sustancias perjudiciales para el hombre; se supone que dentro de 50 anos la concentracion de arsenico en la tierra aumentara 250 veces. Las centrales termicas causan ingentes danos al medio ambiente: actualmente se arrojan a la atmosfera entre 200 y 250 millones de toneladas de ceniza y unos 60 millones de toneladas de anhidrido sulfuroso (Sweet, 2006); en el ano 2000 estos residuos llegaron a 1,5 mil millones de toneladas. Incluso las aguas residuales calientes, evacuadas sin enfriamiento especial de las centrales termicas, influyen perjudicialmente en la flora y fauna de los rios. El crecimiento del consumo de electricidad es un proceso objetivo imposible de frenar (Nuclear Energy Agency, 2007-1). De lo que se trata es de reducir al minimo los danos.

ECOLOGIA Y ENERGETICA: FUERZAS DE ATRACCION Y REPULSION

Todos los paises del planeta deben establecer normas ilimitadas de evacuacion de desechos toxicos a la atmosfera. A la administracion de cualquier empresa que las vulnere se le debe imponer multas o llegar al cerramiento por los organos de inspeccion sanitaria. Los estados deben invertir ingentes sumas para la construccion de instalaciones protectoras del medio ambiente, crear centros de hidrometereologia que reciban, procesen e informen acerca del estado del aire en las ciudades. En el mundo se establecio que la mitad de los desechos perniciosos en las grandes ciudades, corresponden a instalaciones energeticas y a los transportes automoviles (Bodansky, 2004).

Es el momento de cerrar las salas de calderas que funcionan con carbon o productos derivados del petroleo. Sin embargo, no es nada facil acabar con esto.

Aun no ha llegado la hora de la tecnologia sin residuos, pero a fin de acelerar su llegada para solucionar los problemas latentes relacionados con la proteccion de la naturaleza, los estados deben aumentar anualmente las asignaciones para lograrlo pronto; implementar esfuerzos para lograr este objetivo, de la misma manera que lo hacen para disenar e implementar armamento de defensa. Es una cuestion de intereses en la que debe primar en invertir ingentes medios para mantener el equilibrio ecologico y tambien en los intereses de la presente y futuras generaciones (Murray, 1990). Estamos obligados a preservar la naturaleza para nuestros nietos, que aprenderan a obtener energia sin gastos ni perdidas suplementarias. Todos los metodos actuales que se utilizan para obtener electricidad influyen, de un modo u otro, en el medio ambiente; incluso las centrales hidroelectricas, que a primera vista parecen inocuas. Entre otras cosas, la hidro-energetica influye negativamente en el desague fluvial, incluso si es regulado artificialmente (Nuclear Energy Agency, 2007-2). Con frecuencia eso incide de manera negativa en la fauna de los rios; entorpece el desove de los peces; los pantanos inundan extensiones considerables de sembradios y masas forestales.

Hoy, segun los especialistas, la alternativa mas razonable de todas las existentes es fomentar la energia nuclear (Hore-Lacy, 2006). En todo caso, a pesar de las contradicciones y divergencias en la apreciacion de la energia nuclear en general, la opinion de la mayoria de los cientificos coincide en un punto: las centrales nucleares no son peligrosas para el medio ambiente y para el hombre. A esta conclusion llegaron, a proposito, los participantes en una conferencia organizada por la IAEA--International Atomic Energy Agency--en 1977, en la ciudad austriaca de Salzburgo (IAEA, 2007).

De hecho, la experiencia acumulada en lo que concierne a centrales nucleares prueba que, desde el punto de vista ecologico, superan considerablemente a las centrales termicas. Y este no es ni mucho menos el unico argumento a favor de la energia atomo-electrica; las centrales nucleares son, mas que nada, empresas industriales que, al evaluarlas, hay que tener en cuenta factores tales como rentabilidad, amortizacion, etc. (Nuclear Energy Agency, 2007-2) ?Que dicen a ese respecto los economistas?

ENCONTRAR SALIDA A LA CRISIS ENERGETICA

El desarrollo de la civilizacion se ha ligado siempre a la busqueda de nuevas fuentes de energia. Y a pesar de que de las fogatas del hombre primitivo nos separan muchos milenios, en este punto no hemos ido muy lejos. La humanidad sigue obteniendo por combustion 9 de 10 partes de la energia necesaria; se quema materia prima muy preciosa como petroleo, carbon o gas para obtener infinidad de cosas necesarias y utiles (Shimizu and Fujii-e, 1995). Ademas, el coeficiente de rendimiento de las maquinas calorificas--bien sea un motor de combustion interna o una instalacion de fuerza de vaporsupone poco mas de un tercio, asi que la energia obtenida se utiliza solo de manera parcial. Cada ano en diversos paises se ponen en funcionamiento centrales electricas de distintos tipos, la produccion de electricidad en el mundo crece sin cesar y se duplica por termino medio cada diez anos. No cabe la menor duda de que en un futuro previsible, empezaran a escasear los recursos energeticos naturales conocidos y utilizados con ayuda de metodos tecnicos tradicionales. Dicho con otras palabras, lo que la naturaleza creo a lo largo de epocas geologicas, puede consumirse en el curso de varios decenios (Tashimo and Matsui, 2008).

La gente quiere saber con claridad cuanta energia necesitara en un futuro mas o menos proximo, por ejemplo dentro de 100 anos. ?Duraran mucho los metodos actuales de produccion de energia para satisfacer las necesidades? ?Rompera el equilibrio ecologico el fomento de la energia? Al respecto se expresan opiniones muy contradictorias y poco consecuentes (van Leeuwen, 1985). Con frecuencia se da por realidad lo imaginado, por ejemplo cuando se propone suplantar inmediatamente los tipos de combustible quimico por nuevas fuentes recuperables, como la energia de las mareas, la del sol o la geotermal.

Son distintos los criterios acerca de las reservas de combustible existentes en nuestro planeta. Con bastante frecuencia no concuerdan unos con otros, y ya no es de extranar que sea dificil evaluarlas. Ademas, todo lo que la naturaleza creo no puede equipararse a lo que por ahora es accesible para extraer con medios modernos. Por ejemplo, al extraer el petroleo, una parte considerable queda en el subsuelo, lo mismo ocurre con el carbon y el gas. Segun datos estadisticos presentados en 1974 en la IX Conferencia Energetica Mundial, casi el 88% de las reservas potenciales totales de combustibles utiles son solidas, generalmente carbon (Nuclear Energy Agency, 2007--3). Las reservas de este se calculan aproximadamente en unos 112 billones de toneladas de combustible convencional. Con esta cantidad se podria llenar un cubo gigantesco, cuyo lado seria dos veces mayor que el pico mas alto del mundo, el Chomolungma o Everest. Digamos que esto no subraya tanto la ingente cantidad de reservas de hulla como su limitacion.

Las reservas de combustibles liquidos generalmente petroleo--se calculan en 740 mil millones de toneladas y las de gas aproximadamente en 630 (van der Pligt et al, 1984). Como regla, los especialistas en sus pronosticos se refieren a las reservas, que hoy se justifican economicamente, para extraerlas y utilizarlas. Son mucho menos que las potenciales: baste decir que en total, se estiman en unos 3,8 mil millones de toneladas de combustible convencional. ?Duraran mucho estos recursos? No es facil responder a esta cuestion. Si consideramos los resultados de investigaciones realizadas por varios autores, podemos determinar que al ano 2020 el hombre consumira 2,5 veces mas energia que en 1975, y que en el 2050 el indice sera de 8,3 veces (Forsberg, 2005). Esto significa que para mediados del siglo XXI se consumiran 3/4 partes de los recursos posibles. Estos pronosticos, un tanto cautos, indican que para el ano 2100 el consumo de energia superara los recursos conocidos hoy de combustible organico (Nuclear Energy Agency, 2007-2).

?Cuales son las vias de desarrollo de la energetica mundial? La mayoria de los especialistas proponen concentrar los esfuerzos a elaborar nuevas fuentes de energia ecologicamente mas puras y renovables energia del viento, de las olas, marea, energia termica del oceano y del sol--(Hore-Lacy, 2006). Es verdad que a pesar de que practicamente son inagotables, en el balance general de la energetica mundial juegan por ahora un papel insignificante. Todos los intentos de utilizar en amplia escala dichas fuentes, los frena el bajo coeficiente de rendimiento y el alto costo de los equipos. Por lo que parece, se requerira mucho tiempo para que estas fuentes puedan cubrir en cierta medida las necesidades energeticas del hombre.

Algunos cientificos proponen asignar medios adicionales para fomentar las fuentes tradicionales de energia, en especial el carbon; a esta conclusion llego un grupo de especialistas americanos, que estudian la politica energetica nuclear, en su informe "Energetica nuclear: problemas y alternativas" redactado recientemente (Herbst and Hopley, 2007). Es dificil aprobar semejante afirmacion. Las reservas de carbon estan repartidas por la tierra muy irregularmente: del 70 al 90% se concentran en solo 3 paises, incluido EE.UU., y a medida que se agotan, habra que utilizar carbon de baja calidad; ademas, aumentara la contaminacion de la atmosfera con ceniza y dioxido de azufre.

Hay que decir que es prematuro hacer pronosticos pesimistas; la ciencia conoce hoy metodos mucho mas eficaces para producir energia. Se trata, en primer lugar, de la energia nuclear que se obtiene mediante reacciones en cadena al fisionar elementos pesados como el uranio y el plutonio. Tomemos una central electrica termica que funciona con carbon de piedra y produce 15 mil millones de Kwh de electricidad al ano, y gasta 5 millones de toneladas de carbon. Una central nuclear de identica potencia requerira de 350 a 400 toneladas de uranio (Hore-Lacy, 2006).

Como se ve, la economia salta a la vista: se ahorran decenas de vagones en el transporte; el desarrollo de la energia nuclear es sobre todo muy importante para las regiones donde los recursos minerales son nulos o la extraccion no es rentable, y donde no habra que transportar electricidad a grandes distancias; se reducen las perdidas, ya que las centrales nucleares se emplazan cerca de los lugares de consumo para que puedan producir electricidad barata. Los nuevos medios tecnicos deberan ganarse un "lugar bajo el sol" al demostrar su racionalidad economica. Dicho con otras palabras: ser mas rentables que sus predecesores. Puede decirse que los reactores nucleares industriales hace tiempo que superaron dicha etapa y hoy solo las mejores centrales termicas pueden concurrir con las nucleares por el costo de kWh (IAEA, 2007).

Por lo general, una central nuclear produce electricidad de entre 3 y 6 dolares por 1.000 kWh mas barata que la termica. Por ejemplo, durante los crudos inviernos registrados en el estado de Nueva Inglaterra--USA--, los reactores nucleares fueron los que asumieron todo el peso en la produccion de electricidad. De esta manera hoy se hace cada vez mas evidente que es racional fomentar la energia nuclear. Segun estimaciones de la OIEA, el potencial de esta energia en el mundo se duplicara por termino medio cada cinco anos (Marples and Young, 1999). Actualmente, en varios paises la energia nuclear supone una notable proporcion en la elaboracion de energia: en Suiza alcanza el 20%, en Inglaterra el 15%, en Alemania el 12%, en los EE.UU. y en los paises de la Union Europea el 10% aproximadamente. Estos indices son caracteristicos tambien para Bulgaria, Japon, la India y algunos otros paises (Rullhusen, 2006).

EL ENTERRAMIENTO ETERNO

En una revista cientifica aparecio un articulo en que se detallaba que habia demasiadas personas que no sabian nada de la energia nuclear (Watson and Scott, 2009). Que cargue lo ironico de esa expresion la conciencia de su autor, pero lo que nadie puede negar es el sinfin de discusiones que suscito este tema en los ultimos tiempos en muchos paises. Por ejemplo, en el gobierno de Suecia surgieron divergencias sobre la cuestion de construir o no centrales nucleares en el pais, lo que produjo una crisis gubernamental y el cambio de gabinete; el presidente de EE.UU.

Jimmy Carter propuso en su gobierno no utilizar la tecnologia nuclear con plutonio; muchos recuerdan los acalorados debates desarrollados en el parlamento aleman al mismo respecto; los enemigos de la energia nuclear recurren a huelgas sedentarias; constantemente hay choques con la policia y se llegan a presentar hasta victimas. Asi pues estas cuestiones cientifico-tecnicas adquieren caracter social y politico (van der Pligt et al, 1984). A esta lucha se han visto arrastradas gentes que a veces sin querer son instrumento en la lucha coyuntural de los monopolios, los productores de toda clase de energia. Por lo que parece, habra que examinar si son justas las objeciones de los enemigos de la energia nuclear.

La radiacion nuclear no es un fenomeno nuevo. El hombre aparecio y se desarrollo en un mundo lleno de radiactividad; particulas cosmicas traspasan nuestro cuerpo cada segundo; el suelo que pisamos, las paredes de nuestras casas, el agua, los alimentos que consumimos son radiactivos; el uranio, el torio, el radio y otros elementos, estan muy difundidos por el planeta y nosotros existimos al lado de ellos; mas aun, nuestro cuerpo tambien es radiactivo. El fondo natural radiactivo existe en nuestra tierra desde que esta aparecio y de hecho no ha variado su intensidad, y el organismo humano hace tiempo que se acomodo a la radiacion natural (Tae et al, 2007). La tarea consiste en que el uso de las instalaciones nucleares no aumente ese fondo natural, objetivo que pueden lograr la ciencia y la tecnica actuales.

A juicio del eminente cientifico sovietico, especialista en fisica nuclear y presidente de la Academia de Ciencias de la antigua URSS, Anatoli Alexandrov, los problemas fundamentales para proteger al hombre y al medio ambiente de perniciosas influencias de la industria nuclear, estan ya resueltos en el plano cientifico-tecnico, y elegir unos u otros metodos protectores depende solo del costo del equipo (Yarygin et al, 2001). Cuando el hombre descubrio el fuego recibio tambien el humo y la ceniza de hogueras y calderas; cuando descubrio la energia nuclear, recibio la "ceniza" radiactiva de las empresas nucleares. Estos desechos, para muchas personas, parecen una amenaza insuperable y omnipresente; es logico que nos preguntemos si existe el peligro mas minimo de que los residuos radiactivos de una central nuclear puedan penetrar en gran cantidad en el medio ambiente, y si es conveniente proseguir esta empresa arriesgada (Vaillancourt et al, 2008).

En 1975 habia en el mundo 130 centrales nucleares con una potencia total de 83 millones de kilovatios. El aumento de dichas centrales abre esperanzadoras perspectivas para cubrir plenamente las necesidades energeticas. Ademas, la cantidad de residuos radiactivos no ha crecido considerablemente: segun calculos de la revista americana Time, el total de desperdicios de las centrales nucleares en el ano 2000 ocupaba la superficie de un campo de futbol, si se colocaba en una capa de seis pies de grosor (Rullhusen, 2006).

Los residuos radiactivos se dividen en tres categorias fundamentales: 1) residuos del funcionamiento y reparacion de centrales nucleares: gases y liquidos, restos de combustible, equipo radiactivado, etc.; 2) residuos de isotopos radiactivos utilizados en distintas ramas industriales, instituciones cientificas y medicas; y 3) residuos de elementos termogenos de las centrales nucleares en las empresas que reponen el combustible utilizado (Vaillancourt et al, 2008). El mayor peligro corresponde al combustible nuclear que se extrae del reactor tras cumplir el plazo de funcionamiento. Dicho combustible contiene numerosos productos radiactivos formados durante la fision de nucleos atomicos.

La radiactividad del combustible usado baja al principio rapidamente, los primeros diez anos en 1.000 veces; despues el ritmo disminuye bruscamente, solo al cabo de 100 mil anos bajara otras 1.000 veces. Estos desechos, a diferencia de otros residuos industriales, no se pueden destruir por ningun metodo conocido hasta hoy (Vaillancourt et al, 2008). No pierden su radiactividad incluso elaborandolos quimicamente, por eso requieren un control seguro: se concentran en pequenos volumenes y se aislan. Los trabajadores de la industria nuclear llaman a esto "enterramiento eterno".

EL PRIMER CONTACTO

Si la noticia sobre las explosiones nucleares en Japon espanto al mundo entero, la noticia de la puesta en funcionamiento de una central nuclear colmo de esperanzas los corazones de las gentes, porque la energia nuclear puede, y debe, ser utilizada en bien del hombre (Bodansky, 2004). La historia de la energia nuclear comenzo en unos complejos tiempos, a mediados de los anos 50. En el mundo ardian conflictos militares: caian bombas sobre Guatemala; en Indochina tronaban los canones; crecia la histeria militar; el Pentagono planeaba un golpe nuclear contra los paises del socialismo. Por entonces, no lejos de Moscu, en la pequena ciudad de Obninsk, se comienza a construir una central nuclear; la energia del atomo por primera vez se utilizaria para fines diferentes a los belicos.

Empezaron a repiquetear los contadores de neutrones, se movieron las agujas de los instrumentos. Regulado por el hombre comenzo el proceso de disgregacion del atomo. Al cabo de mes y medio se elaboro el primer "vapor atomico", que con fuerza se lanzo contra las palas de las turbinas y por los cables fluyo la corriente nacida del atomo. La potencia de la primera central--5.000 kw--hoy podria parecer modesta, pero para lograrla los faraones de Egipto necesitarian 100 mil esclavos; en la edad media, 10 mil caballos; toda la flota de vela de Gran Bretana en la epoca de su apogeo no podria desarrollar semejante potencia.

COEFICIENTE DE RESISTENCIA

En la exposicion mundial de Bruselas en 1958, en el local del famoso "Atomium", simbolo del siglo XX, habia el siguiente stand: un dispositivo automatico acercaba periodicamente un papel amarillo al contador de particulas nucleares, y este contador, a causa de la alta radiactividad, se "atragantaba" por la sobrecarga. La hoja pertenecia al cuaderno de notas de la renombrada estudiosa de la radiactividad, Marie Curie-Sklodowska, dos veces galardonada con el Premio Nobel. Las notas se hicieron a finales del siglo XIX, cuando trabajaba con un nuevo elemento--el radio--, que daria nombre al fenomeno de radiactividad. !Que portentosa debia ser aquella actividad, cuando la hoja seguia irradiando medio siglo despues!

Al desconocer el influjo mortifero, incluso de micro-cantidades de radio, los descubridores de los elementos radiactivos no eran lo suficiente precavidos con estas nuevas y poco estudiadas fuentes de radiaciones, por lo que todos los objetos que utilizaron los cientificos recibieron una fuerte radiactividad. Largos anos de manipular sustancias radiactivas, en especial cuatro anos de trabajo agotador para concentrar el radio, se dejaron notar: Marie Curie cayo enferma de leucemia y murio.

En 1936, en Hamburgo, fue erigido un monumento a los roentgenologos y radiologos de todas las naciones, que ofrendaron sus vidas a la ciencia; en el monumento figuraban 110 nombres y cada ano se van sumando nuevos. Puede decirse, sin pecar de exagerados, que el primer grupo de investigadores de sustancias radiactivas y radiaciones ionizantes, murio de leucemia o por tumores malignos (Tashimo and Matsui, 2008). El trabajo heroico de estas personas, ante las cuales inclinamos la cabeza, permitio obtener importantes datos sobre los niveles de radiacion permisible.

Por recomendacion de la Comision Internacional de Proteccion Contra la Radiacion, la dosis de radiacion permisible se establece a un nivel tan bajo que excluye la posibilidad de agudas radiaciones (Nuclear Energy Agency, 2007-3). Ademas, el riesgo debe ser minimo y justificado en comparacion con los beneficios que obtiene la sociedad por la utilizacion de fuentes naturales de radiacion. El grado de radiacion no puede ser superior al que existe en aquellos sectores de la industria y la ciencia en los que hay segura proteccion (Tae et al, 2007). Ademas, la dosis de radiacion permisible esta tambien determinada para la poblacion que vive cerca de las instalaciones nucleares. La radiacion ionizante es heterogenea: no son solo rayos X y radiacion gamma, sino tambien flujos de particulas alfa, de protones, neutrones, etc.

Todos ellos disponen de distinta capacidad de penetracion, por lo que, para determinar la dosis de radiacion, se requiere una unidad general. A esa unidad se la denomino rem, cantidad de cualquier tipo de radiacion equivalente por su accion biologica a un roentgen. Para las personas que trabajan directamente con sustancias radiactivas se ha establecido una dosis de radiacion equivalente a 5 rem al ano (Watt Com Energy, 1990).

En la industria aeronautica hay un termino especial: coeficiente de resistencia. Esto quiere decir que la resistencia mecanica del futuro avion se calcula con arreglo a la situacion en que se requiere la maxima sobrecarga. Igual coeficiente tienen las normas de seguridad contra la radiacion, 5 rem al ano es la dosis. La medicina, por ejemplo, considera que incluso una radiacion de 50 rem -de una sola vez--no provoca enfermedades (Vaillancourt et al, 2008).

Por ahora es imposible excluir las posibilidades de averias que puedan causar al personal radiaciones extremas, y es imposible planificar esa dosis de radiacion. Cierto que la posibilidad de serias averias en una central nuclear es casi nula, los especialistas occidentales la equiparan a la "posibilidad de que caiga un avion de reaccion sobre un campo de futbol abarrotado de gente". Pueden ser objeto de radiacion personas que no estan directamente relacionadas con sustancias radiactivas: por ejemplo, el personal administrativo que pasa por locales donde se llevan a cabo trabajos con fuentes de radiaciones ionizantes.

NUEVAS FUNCIONES DEL REACTOR

La central nuclear Nikolskaya construida mas alla del circulo polar, es bien conocida fuera de las fronteras de Rusia. Pero son pocos los que saben que en la granja que hay en el recinto de la central hay un criadero de truchas. Este hecho sirve para ilustrar las relaciones entre el progreso cientifico-tecnico y la coexistencia pacifica de la energia nuclear y la naturaleza. En las aguas del lago Imandra, calentadas por el reactor de la Nikolskaya, pueden instalarse criaderos de truchas con una productividad anual de 5 mil toneladas. Con la puesta en marcha de la segunda fase de la central el exceso de calor de las aguas termales permitieron criar unas 10 mil toneladas de peces. Esta es la cantidad que produce aproximadamente toda Dinamarca, que ocupa el primer lugar del mundo en la exportacion de truchas.

Desde los primeros dias en que comenzo a funcionar este criadero se lleva un permanente control de su produccion. Los analisis se hacen sistematicamente con arreglo a una metodologia elaborada especialmente. Las investigaciones prueban que el nivel de radiactividad de las truchas, es incluso mas bajo que el de los peces que se crian en embalses naturales. La utilizacion del calor de las aguas termales de las centrales nucleares es una de las cosas que preocupan a los especialistas nucleares; les preocupa tambien otra cuestion ?es suficiente que las centrales nucleares produzcan solo electricidad? Pues hay que decir que la economia, aparte de electricidad, necesita tambien ingentes cantidades de energia calorifica.

Un importante consumidor de calor es la industria altamente desarrollada, gasta tanto combustible organico como se invierte para producir electricidad. Ademas, la industria lo utiliza, por lo general, para obtener altas temperaturas, sin las que no pueden realizarse diversos procesos de metalurgia, quimica y otras ramas esenciales. Los fisicos trabajan para que las funciones que ejerce el petroleo, el carbon, y el gas lo asuman las instalaciones nucleares (Braams and Stott, 2002).

Por ahora, en las centrales nucleares se forma una temperatura que oscila entre los 300 y 400 grados Celcius y, para utilizar directamente esta energia calorifica en la industria, estos indices son insuficientes. Ademas, el coeficiente de rendimiento para transformar el calor en electricidad mediante dichas temperaturas, es relativamente bajo, cerca del 30%. Urge la necesidad de construir reactores que permitan alcanzar temperaturas de 800 a 1.000 grados C; en dichos reactores, en lugar del agua--principal calor portador--, debe utilizarse gas, por ejemplo el helio. Calentado a una temperatura de 1.000 o mas grados, llegara a las empresas por tuberias y tomara parte en procesos tecnologicos que consumen mucha energia. Con su ayuda se podra obtener hierro por reduccion directa del mineral; la obtencion de hidrogeno industrial sera mucho mas sencilla, etc.

Pero no solo la industria necesita fuentes de energia baratas: gran cantidad de combustible natural lo consume la calefaccion, y tambien en esto las instalaciones nucleares pueden prestar un servicio al hombre. En el Instituto de energia nuclear I. V. Kurchatov, de Moscu, se concibio un esquema tecnico de central nuclear para el abastecimiento calorifico; estas centrales suministraran a la poblacion agua caliente y calor. Una central de un millon de kilovatios de potencia, consumiendo al ano de 15 a 16 toneladas de uranio debilmente enriquecido, puede calentar una ciudad de 250 mil habitantes. Una central termica corriente necesitaria no menos de un millon de toneladas de carbon.

En el mundo hay zonas economicas en las que escasea el agua potable: republicas de Asia Central, Kazajistan, la cuenca del Donbass Ucraniay la costa oriental del mar Caspio, cuyos desiertos adyacentes no son menos penosos que el Sahara: en verano las temperaturas alcanzan los 40 grados C sobre cero, mientras que en invierno, las heladas llegan a 30 bajo cero, sin que caiga un solo copo de nieve. En esta tierra rigurosa, en la peninsula de Mangyshlak, emplazada en la costa oriental del mar Caspio, los geologos descubrieron en los anos 50 yacimientos de petroleo, gas natural, carbon, mineral de hierro.

La explotacion se complicaba en vista de que el agua hay que transportarla desde centenares de kilometros. Actualmente en la peninsula se levanta la ciudad de Shevchenko, que obtuvo un premio de la Union Internacional de Arquitectos, "por un brillante intento de humanizar un paisaje urbano tradicional en unas complejas condiciones naturales" (Marples and Young, 1999). Los parques, avenidas y glorietas ocupan 250 hectareas. Hay aqui un jardin botanico. El vecino de Shevchenko consume tanta agua como un moscovita. En destiladores gigantescos, calentados por un reactor nuclear de neutrones rapidos, el agua salada y amarga del Caspio adquiere las propiedades gustativas requeridas. La instalacion potabilizadora dio vida a esta ciudad. La energia nuclear se desarrolla a tal ritmo que hoy incluso es imposible pronosticar en que campos encontrara aplicacion. Lo que no cabe duda es que el atomo civil seguira asimilando nuevas y nuevas especializaciones.

UN NUEVO REACTOR

Como prueban los pronosticos, las reservas mundiales de uranio barato no son muy grandes. Un reactor corriente de agua ligera de mil megavatios de potencia consume en su funcionamiento cerca de 5.000 toneladas de uranio natural. Mil centrales de este tipo consumirian 5 millones de toneladas de uranio, o sea, todas las reservas conocidas por ahora.

Ademas, en los tipos de reactores que se utilizan hoy, de neutrones lentos, el uranio natural se economiza muy mal, para obtener energia termica se utiliza entre el 1 y el 2% de este precioso material (Braams and Stott, 2002). Esto se debe a que en la reaccion en cadena participa solo el nucleo de un solo isotopo, el del uranio 235, y en el uranio natural solo hay un 0,7%. Para obligar a funcionar a otro isotopo, el uranio 238, que constituye la parte esencial de este mineral, se construyo el llamado breeder, reactor de neutrones rapidos (McCracken, 2005). La idea se debe a los fisicos rusos cuando aun se construia el pionero de este tipo de energia nuclear.

La particularidad del reactor de neutrones rapidos radica en que como combustible se utiliza otro elemento fisionable, el plutonio. Del combustible usado se extrae el plutonio y se carga el breeder, donde tambien se introduce el no fisionable uranio 238. Los neutrones rapidos, sin moderador, obligan al plutonio a realizar una reaccion en cadena, como resultado de la cual se obtiene una considerable cantidad de energia calorifica, y del hasta ahora infertil uranio 238, se obtiene combustible de plutonio. De esta manera el breeder no solo se abastece de combustible sino que ofrece la posibilidad de hacer aprovisionamientos. Con el empleo de reactores de neutrones rapidos en calidad de combustible, practicamente puede utilizarse todo el uranio natural (Forsberg, 2003).

En los anos 50 se demostro teoricamente que era posible construir un reactor generador y proyectarlo y construirlo requirio no poco tiempo (Marples and Young, 1999). Hoy la fabricacion de breeders es una de las perspectivas generalmente aceptadas para fomentar la energia nuclear: desde 1974 funciona en Francia el Phenix de 250 mil kilovatios; en Gran Bretana fue puesto en marcha poco despues el reactor PFT de la misma potencia; en Alemania se termino la construccion del reactor SNR-300; Japon tambien cuenta con lo suyo. Para el ano 2000 los franceses obtenian con breeders el 40% de toda su electricidad. En los paises de antigua URSS, la primera central experimental de neutrones rapidos de 12 mil kilovatios fue puesta en explotacion en 1969; en 1973 produjo electricidad la central nuclear de Shevchenko con un reactor de 350 mil kilovatios de potencia; posteriormente se puso en marcha un reactor de 600 mil kilovatios en la central Belozerskaya, el tercer generador de dicha central.

CONCLUSIONES

Hace un cuarto de siglo que el atomo para fines pacificos comenzo a trabajar en la Tierra, y actualmente ya entra con pie firme en nuestra vida. La medicina y el espacio, la biologia y la metalurgia, la construccion de maquinaria y la industria textil, la geologia, industria naval; el campo de aplicacion del atomo se ensancha constantemente. La humanidad es testigo de brillantes descubrimientos cientificos y soluciones tecnicas, y en primer plano figuran los logros de la energia nuclear.

La experiencia en la explotacion de centrales nucleares, las primeras instalaciones industriales de neutrones rapidos--breeders--, prueba que en un proximo y no lejano futuro se solucionara el abastecimiento de energia. La humanidad tiene aun la posibilidad de utilizar ilimitados recursos termonucleares, es decir, la energia producida al formarse nucleos atomicos mas pesados de los mas ligeros. Instalaciones termonucleares de fusion experimental se abren en Rusia y USA Tokamak-10 y PLT--; programas para fomentar la energia termonuclear se aprueban en varios paises.

Las posibilidades de la ciencia son ilimitadas, pero su aplicacion la dirige el hombre. El descubrio el atomo y el fenomeno de radiactividad, invento la bomba atomica y construyo las centrales nucleares. Su futuro depende de a donde dirigira la potente energia del atomo, en bien de la paz o para fines belicos. Hoy no hay nada mas importante que frenar la carrera de los armamentos nucleares y cesar por completo todas las pruebas de armas nucleares. En la fachada de la central nuclear Novovoronezhskaya se pueden leer las siguientes palabras: "Que el atomo sea un obrero y no un soldado". Este es el unico camino para seguir utilizando la energia nuclear.

REFERENCIAS

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Roger Siberman Fields

Centro de Energia Atomica del Sur de Europa

rsibermanf@iespana. es

(Articulo de REFLEXION) (Recibido el 28 de julio de 2009. Aceptado el 25 de septiembre de 2009)
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Author:Siberman Fields, Roger
Publication:Lampsakos
Article Type:Author abstract
Date:Jul 1, 2009
Words:6345
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