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¿Qué es la energía nuclear?septiembre 2022
A vueltas con la energía nuclear
Hace mucho tiempo que la energía nuclear viene proporcionando materia para el debate. Fue demonizada como la causante del horror producido por las bombas que pusieron fin a la Segunda Guerra Mundial y que después, en la segunda mitad del siglo XX, fueron soporte de la Mutually Assured Destruction (MAD), destrucción mutua asegurada, leitmotiv del enfrentamiento entre las potencias protagonistas de la Guerra Fría. Paralelamente, su uso para fines pacíficos también ha protagonizado una dilatada e inacabada controversia entre su relevancia como fuente de energía de primer nivel y su bien ganada fama de protagonista de algunos de los mayores desastres no bélicos de nuestra historia reciente: Harrisburg (Pensilvania, EE. UU.), en 1979; Chernóbil (Ucrania), en 1986; Fukushima (Japón), en 2011.
De nuevo la guerra, esta vez la de Ucrania, acompañada de la consiguiente crisis energética que tienen en vilo a Europa, es el telón de fondo de la discusión sobre si la energía nuclear debe o no ser considerada una energía verde, como recientemente han proclamado las instituciones de la Unión Europea. Para seguir este debate hay que tener claros algunos conceptos. Cuando menos los imprescindibles para aplaudir o denostar, con cierto conocimiento de causa, las decisiones que se toman al respecto. Decisiones en las que puede irnos la salud o hasta la vida, y quién sabe si algo todavía más importante: la libertad para decidir cómo queremos vivir... y morir.
Según se autodefine en su web (www.csn.es), el Consejo de Seguridad Nuclear es “el único organismo competente en España en materia de seguridad nuclear y protección radiológica”. En dicha web, se ofrece una monografía en la que se explica qué es la energía nuclear, en términos asequibles a cualquier alumno de bachillerato que tenga una relación amistosa con la Física. En estos tiempos de penuria energética, en los que la energía nuclear vuelve a estar en el centro de atención -y de polémica-, no es baladí que antes de ponerse a hablar de su bondad o maldad se tengan claros algunos conceptos elementales.
Según explica la citada monografía, “la energía nuclear es la energía contenida en el núcleo de un átomo”, que se libera cuando varios núcleos se fusionan para formar un núcleo más grande (energía de fusión) o cuando un núcleo se divide para forma varios núcleos más pequeños (energía de fisión). Tanto si se produce una fusión como una fisión nuclear, hay una pequeña parte de la masa de los átomos que intervienen en el proceso que se convierte en energía. La relación entre la variación de la masa (m) y la energía que se produce (E) fue cuantificada por Albert Einstein, y se expresa en la famosa ecuación E = mc2, donde c es la velocidad de la luz (300.000 km/s).
Hace décadas que la gran esperanza energética está puesta en encontrar un método adecuado para producir energía nuclear de fusión. Se generaría a partir de la reacción de los núcleos de dos átomos “ligeros”. Por ejemplo, el de hidrógeno (según el modelo atómico “clásico”, un electrón que da vueltas alrededor de un núcleo compuesto por un solo protón) y el de alguno de sus isótopos, deuterio o tritio (estos tienen en su núcleo, además de un protón, uno y dos neutrones respectivamente). Este sistema de producción de energía es el que tiene lugar en el Sol. En el planeta Tierra, las dificultades técnicas hacen que, por el momento, solo se produzca a pequeña escala y con fines básicamente experimentales.
En las centrales nucleares se produce energía nuclear de fisión. En este caso es un átomo “pesado”, como el Uranio (92 electrones que “giran” alrededor de un núcleo con 92 protones y entre 140 y 146 neutrones), que, con la llegada de un neutrón externo con suficiente energía a su núcleo, se vuelve inestable y se divide en dos o más átomos. Además, en ese proceso, se generan neutrones “libres” que, si encuentran a su paso nuevos átomos “pesados”, generan una reacción en cadena (para ello debe haber cierta masa crítica de átomos “pesados”). En una central nuclear, esta reacción en cadena se realiza de forma controlada, en el interior de un reactor nuclear. El resultado en la producción de grandes cantidades de energía en forma de calor. Con esa energía térmica se calienta agua, hasta producir vapor a alta temperatura y presión, que se utiliza para mover una turbina y producir energía eléctrica.
Post scriptum:
Cuando era un mediocre estudiante de Física, desencantado por lo que me ofrecían en la universidad, leí un artículo sobre la energía nuclear en una revista de divulgación científica que se vendía en algunas librerías. Fue pocos años después de 1966, año en que a los estadounidenses se les cayeron cuatro bombas atómicas en Palomares, que provocaron el famoso baño de Fraga. Sobre los efectos causados por el material radiactivo desparramado por la zona se guardó el secreto que correspondía a aquel tiempo de oscurantismo franquista.
El citado artículo sostenía que los minerales radiactivos que se encuentran en la naturaleza producen sobre el medio ambiente y la salud de las personas consecuencias más nocivas que los efectos de la radiación que accidentalmente pueda emitirse en la producción y uso de la energía nuclear con fines pacíficos. Obviamente, los datos empíricos sobre los que se sustentaba la tesis defendida en el artículo eran anteriores a los ya citados accidentes nucleares de Harrisburg, Chernóbil y Fukushima. Y también al que viene rondando a la central nuclear de Zaporiyia a causa de la invasión de Ucrania, como ha afirmado con rotundidad Rafael Grossi, director general de la agencia nuclear de la ONU.