18 Ventajas y desventajas de la fisión nuclear

La fisión nuclear es una reacción cuando el núcleo pesado se divide espontáneamente o cuando impacta con otra partícula. Este proceso crea una liberación de energía a través de la producción de fotos gamma. La mayoría de estas escisiones se denominan «binarias» porque producen dos fragmentos cargados, pero en un puñado de eventos también puede producir tres de ellos para crear una fisión ternaria.

Los fragmentos más pequeños de la fisión ternaria varían en tamaño desde un protón hasta un núcleo de argón.

También existe una forma natural de desintegración radiactiva que es espontánea, lo que significa que no requiere un neutrón para producir energía. Se produce en varios isótopos de muy alto número de masa. La fisión nuclear de elementos pesados fue descubierta inicialmente por Otto Hahn y Fritz Strassman en diciembre de 1938, mientras que la opción espontánea fue estudiada en Rusia en la década de 1940 inicialmente.

La cantidad de energía libre contenida en el combustible nuclear es millones de veces mayor que la contenida en la gasolina u otras opciones similares, por lo que continuamente se evalúan las ventajas e inconvenientes de este recurso. Debido a que produce más radiactividad que los elementos pesados que utilizamos como combustible, también podemos tener un problema con los residuos una vez producida la energía.

Lista de las ventajas de la fisión nuclear

1. La fisión nuclear es una de las formas de energía más rentables que tenemos hoy en día.
Más del 10% de la energía que utilizamos los seres humanos proviene del proceso de fisión nuclear. Más de 30 países diferentes utilizan esta forma de energía para crear la electricidad necesaria para gestionar las tareas de la vida moderna. La estabilidad de la energía que produce la hace adecuada para prácticamente todos los dispositivos, mientras que la transmisión de la misma se combina con la que recibimos de las centrales hidroeléctricas, las renovables e incluso las de carbón para proporcionar una red completa de comodidad para los hogares y las empresas.

2. Podemos transmitir la energía de la fisión nuclear a largas distancias.
Cuando producimos electricidad a partir de la fisión nuclear, entonces tenemos la capacidad de transmitirla a largas distancias para garantizar que todo el mundo pueda tener acceso a la energía que necesita. Cuando se utiliza la corriente continua de alto voltaje, los estudios realizados en la década de 1980 revelaron que era rentable enviar la energía hasta 4.300 millas de distancia. Si en cambio se utilizara corriente alterna, podría llegar hasta 2.500 millas. Dado que casi todas las líneas de transmisión son más cortas que esto, tenemos la capacidad de crear electricidad con este proceso para enviarla a casi cualquier persona en el mundo hoy en día.

3. La fisión nuclear crea menos emisiones que otros recursos energéticos.
Los reactores de energía nuclear no producen ninguna emisión directa de dióxido de carbono que pueda contribuir al efecto de calentamiento global del planeta. Este proceso tampoco produce ninguna forma de contaminación atmosférica durante su funcionamiento. El principal impacto adverso que genera en el medio ambiente procede de las actividades de extracción de uranio y de los esfuerzos de refinado necesarios para convertirlo en combustible. Estas tareas requieren una cantidad significativa de energía.

Las centrales nucleares también utilizan gran cantidad de hormigón y metal para mantener la seguridad de las personas, lo que añade otro elemento energético a la ecuación. Cuando se comparan todos estos costes con los que requieren el carbón, el gas natural o el petróleo, sigue saliendo ganando como fuente de combustible limpia.

4. El proceso de fisión nuclear puede proporcionar una liberación prolongada de energía.
La energía de una reacción de fisión nuclear en un entorno bien controlado puede producir energía de forma continua hasta 36 meses. Esto hace que sea uno de los métodos más eficientes para crear energía que podemos utilizar para una variedad de necesidades hoy en día.

Incluso cuando miramos los procesos altamente eficientes que rodean a una forma de energía limpia como el gas natural, la ventaja de la fisión nuclear es que es 8.000 veces más eficaz que sus contrapartes. Incluso con los diversos gastos y riesgos medioambientales que conlleva su uso, esta opción es una de las formas más asequibles de generar energía hoy en día.

5. Nos proporciona un recurso energético fiable.
Las actuales centrales nucleares que están en funcionamiento hoy en día fueron diseñadas inicialmente para servir hasta 50 años. A medida que aumentaba nuestro conocimiento de esta tecnología y se desarrollaban nuevos recursos y tecnologías, descubrimos que era posible duplicar esta vida útil. Si añadimos la cantidad de uranio que se produce en las minas de todo el mundo, hay suficiente energía para todos gracias a esta ventaja. También tenemos la opción de extraer más y refinarlo para su uso futuro según sea necesario.

Dado que el proceso de fisión nuclear puede funcionar sin detenerse durante mucho tiempo en cualquier condición meteorológica, hay menos interrupciones que podrían convertirse en un inconveniente para los hogares y las empresas de todo el mundo.

6. La fisión nuclear tiene un nivel de densidad excepcional.
La razón por la que las sociedades se fijan en las ventajas y desventajas de la fisión nuclear es que este recurso energético proporciona una alta concentración de potencia sin necesidad de mucho combustible. Su nivel de densidad es uno de los más altos que se han encontrado al evaluar recursos como éste que son adecuados para su uso en nuestras comunidades. Eso significa que no necesitamos mucho uranio para producir nueva energía, por lo que los niveles de residuos peligrosos que se derivan de nuestras centrales son mínimos. La ubicación típica producirá 20 toneladas métricas de combustible nuclear usado al año, lo que significa que toda la industria genera aproximadamente 2.300 toneladas métricas anuales que requieren almacenamiento.

7. A pesar de la amenaza de la radiación, la energía nuclear tiene la tasa de mortalidad anual más baja.
La palabra «radiación» asusta a mucha gente porque la asociamos con las armas atómicas lanzadas sobre Hiroshima y Nagasaki en 1945. Decenas de miles de personas murieron instantáneamente a causa de ese ataque, y cientos de miles más sufrieron cáncer y otros efectos a largo plazo por su exposición a la radiación. Cuando consideramos la fisión nuclear como recurso energético, hay que tener en cuenta las ventajas de su seguridad. Con sólo unas pocas excepciones, las únicas muertes registradas debido a la creación de energía nuclear proceden del incidente de Chernóbil.

Cuando miramos al carbón, hay más de 170.000 personas que mueren por cada 1 billón de kilovatios-hora que producimos. Incluso la energía solar causa 440 muertes a ese nivel de creación de energía, que sigue siendo cinco veces superior a lo que ocurre con esta opción.

8. Los costes operativos de la fisión nuclear son mínimos.
La fisión nuclear es una de las formas más baratas de producción de energía que tenemos hoy en día porque puede producir energía durante mucho tiempo. Una vez resuelto el coste inicial de una instalación, la central eléctrica en funcionamiento es una de las formas de energía menos caras que producimos hoy en día. Aunque no parece que 0,01 dólares menos por kilovatio-hora sean un gran ahorro, la diferencia para el hogar medio de Estados Unidos es de más de 9 dólares al mes.

Si el hogar medio utiliza 14.460 kilovatios-hora de energía al año, eso supone un ahorro de 144,60 dólares. Si se multiplica esa cifra por los 127,59 millones de hogares que consumen energía, la fisión nuclear devuelve mucho dinero a la economía.

9. Podemos reciclar algunos de los productos de desecho de la fisión nuclear.
El suministro de combustible que utilizamos para la fisión nuclear es finito, lo que sitúa a este recurso energético en la misma categoría que un combustible fósil. A diferencia del carbón, el petróleo o el gas natural, podemos utilizar el torio para crear combustible a partir de los productos de desecho que crean nuestras actividades de generación de energía, al tiempo que proporcionamos los niveles de electricidad necesarios para la vida diaria. Esta ventaja nos da el potencial de reciclar los combustibles más a menudo, creando un recurso de muy alta densidad que puede producir energía de nuevo incluso después de que ya lo hayamos utilizado previamente.

Lista de las desventajas de la fisión nuclear

1. La fisión nuclear requiere complicadas características de seguridad y protección para ser útil.
El principal temor que la mayoría de la gente tiene al contemplar la fisión nuclear es el hecho de que una reacción nuclear incontrolada en un reactor podría dar lugar a una contaminación generalizada. El impacto de un incidente de este tipo ensuciaría el aire y el suministro de agua en kilómetros a la redonda. El riesgo de que esto ocurra es pequeño, especialmente en Estados Unidos, ya que debido a la presencia de barreras redundantes y diversos sistemas de seguridad, hay una amplia zona alrededor de una instalación que se mantiene despejada para garantizar la seguridad. Los reactores en Estados Unidos utilizan recipientes de contención para resistir terremotos y condiciones meteorológicas extremas debido también a esta desventaja.

2. Los procesos de fisión nuclear crean residuos radiactivos.
La principal preocupación medioambiental que hay que tener en cuenta al estudiar la fisión nuclear son los residuos radiactivos que produce. El combustible gastado de los reactores, los residuos de las fábricas de uranio y otros elementos contribuyen a este inconveniente. Algunos de los materiales pueden seguir siendo peligrosamente radiactivos para los seres humanos hasta 10.000 años, razón por la cual existen normas específicas que regulan la forma de transportarlos, manipularlos, almacenarlos y protegerlos a lo largo del tiempo.

Aunque una instalación de almacenamiento adecuada reducirá los niveles de radiación en un lugar de eliminación, las herramientas, la ropa y los artículos desechables utilizados para procesar los residuos se contaminarán después de su manipulación, por lo que también existen procedimientos especiales para gestionar este problema.

3. Los reactores nucleares gastados deben pasar por un proceso de desmantelamiento completo.
Si un reactor nuclear deja de funcionar por alguna razón, entonces debe pasar por un proceso de desmantelamiento. Este trabajo implica la retirada segura del servicio de todo el equipo que se volvió radiactivo. El objetivo de este esfuerzo es reducir los niveles de radiactividad lo suficiente como para que la propiedad o instalación pueda ser útil para otros fines en el futuro. Hay reglas específicas que las tripulaciones deben seguir debido a esta desventaja, o la instalación tendría que mantenerse separada del contacto humano como lo hacemos con los residuos que provienen del proceso de fisión.

4. Hay múltiples problemas de eliminación que gestionar con la fisión nuclear.
La Oficina de Contabilidad del Gobierno informa que hay más de 90.000 toneladas métricas de residuos nucleares que requieren eliminación en este momento. Los estadounidenses producen más residuos que cualquier otro país para sus necesidades de energía comercial. La cantidad que requiere ser almacenada llenaría un campo de fútbol estándar a una profundidad de 60 pies. Si se añade el programa de armas nucleares financiado por Estados Unidos, hay otras 14.000 toneladas métricas de residuos que hay que tener en cuenta.

Estados Unidos almacena todos estos residuos en más de 80 sitios diferentes en 35 estados en este momento. Tampoco hay un sitio oficial de eliminación de este material en el país. La única opción potencial para aplicaciones a largo plazo es Yucca Mountain, en Nevada, pero la solicitud de licencia ha sido un proceso que lleva más de 30 años.

5. Incluso con los bajos riesgos de fracaso, la fisión nuclear puede crear resultados devastadores.
Los dos incidentes principales que implican la contaminación por radiación de la energía nuclear son Fukushima y Chernóbil. Después de que el tsunami se retirara y los trabajadores pudieran enviar equipos submarinos para inspeccionar el reactor impactado, los investigadores descubrieron que había combustible nuclear fundido de hasta un metro de grosor bajo el núcleo de la vasija de contención. Esta exposición a la radiación impactó en el agua y en el aire, y parte de la contaminación siguió las corrientes oceánicas para impactar en los Estados Unidos más de un año después del incidente en Japón.

Puedes finalmente visitar las zonas abandonadas alrededor de Chernóbil, pero sólo en una visita guiada. Recibirás la misma cantidad de exposición a la radiación que generaría un vuelo transatlántico. La región todavía tiene varios puntos calientes que podrían ser dañinos, y debes llevar camisetas de manga larga, pantalones largos y zapatos cerrados para garantizar tu seguridad. Así de peligrosa puede ser la ciencia de la fisión nuclear varias décadas después de un evento.

6. La producción explosiva de la fisión nuclear puede crear víctimas en masa.
Las armas que se lanzaron en la guerra que contenían tecnologías de fisión nuclear se cobraron la vida de más de 200.000 personas en menos de una semana. Aquellos que sobrevivieron a la explosión inicial fueron alcanzados por la lluvia negra u otras formas de exposición radiactiva que acabarían quitándoles la vida semanas, meses o, a veces, años después del incidente.

Estados Unidos encargó un estudio a través de la Universidad de Princeton en 1986 para determinar cuál sería la lluvia radiactiva si las industrias o los centros urbanos fueran el objetivo de una bomba nuclear de 100 kilotones. Este trabajo determinó que cada incidente tenía la capacidad de cobrarse 10 millones de vidas si se lanzaba un ataque contra Estados Unidos. Puedes ver lo que ocurriría cerca de tu casa utilizando esta página web: http://nuclearsecrecy.com/nukemap/

7. El coste inicial de la fisión nuclear como combustible es excepcionalmente alto.
El precio de una nueva central nuclear en Estados Unidos es de unos 10.000 millones de dólares en estos momentos. Aunque este recurso produciría energía durante al menos un siglo, suele depender del gobierno local y de la empresa de servicios públicos la financiación de la construcción de nuevas instalaciones. Por eso hay tan pocas que se construyen ahora mismo en Estados Unidos. Cuando el presidente Obama anunció en 2010 un proyecto que crearía tres nuevas instalaciones, serían las primeras nuevas que entrarían en funcionamiento en 30 años.

Incluso cuando la parte de la construcción de la obra está terminada, todavía pueden pasar varios años para aprovechar el poder de la fisión nuclear. La planta de Watts Bar tardó 17 años en completarse, y no empezó a producir electricidad con fines comerciales hasta seis años después. La planta de River Bend se construyó en 1977, pero no entró en funcionamiento hasta 1986.

8. La exposición prolongada a la radiación de la fisión nuclear crea efectos adversos para la salud.
La exposición a la radiación ionizante puede dañar el material genético de una persona. Las células humanas hacen un buen trabajo de reparación de este daño, pero puede crear cáncer o causar la muerte de las células si el trabajo de reparación no se completa correctamente. Las quemaduras agudas en la piel y la enfermedad por radiación pueden ocurrir en dosis altas, pero el impacto a largo plazo incluye enfermedades cardiovasculares y cáncer. Se necesitan más de 75 rad en poco tiempo para producir un síndrome de radiación agudo, pero este problema es posible con la manipulación accidental o la ruptura de un recurso radiactivo.

9. Los costes de limpieza de la energía nuclear son amplios.
Si el desastre de Fukushima llega a pasar por un proceso formal de limpieza, el coste podría ser de al menos 100.000 millones de dólares. Greenpeace cree que la cifra final podría superar ampliamente los 200.000 millones de dólares. Incluso los costes de construcción tienden a ser más elevados cuando se pretende aprovechar el poder de la fisión nuclear, ya que todas las centrales que se están construyendo en Estados Unidos superan los mil millones de dólares de presupuesto. Esta desventaja nos pone a todos en una posición en la que debemos decidir apostar todo a la energía barata aunque no sea sostenible.

Conclusión

La fisión nuclear es uno de los descubrimientos más importantes del último siglo. Ha permitido desarrollar nuevas infraestructuras energéticas para que podamos crear un estilo de vida moderno. Este proceso puede reducir el número de emisiones que generamos para obtener electricidad sin dejar de ser asequible.

Como ocurre con cualquier tecnología, existe la amenaza de que alguien pueda convertir las ventajas de la fisión nuclear en desventajas al servicio de sus propias necesidades egoístas. La amenaza radiactiva y la capacidad explosiva de esta energía pueden acabar con tantas vidas como las que puede salvar.

Este combustible puede no ser un recurso energético renovable, pero ofrece cierto potencial de reutilización en el futuro. Si podemos contener la amenaza de la radiactividad y encontrar un lugar para almacenar el combustible gastado, entonces la fisión nuclear es una opción definitiva a considerar para nuestra energía en el futuro.