Combustible nuclear - Historial de revisiones

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	[[File:640px-Fuel_Pellet.jpg\|400px\|framed\|right\|Fig. 1. Un pellet de combustible nuclear enriquecido.<ref>Wikimedia Commons. (June 17, 2015). ''Fuel Pellet'' [Online]. Available: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fuel_Pellet.jpg#/media/File:Fuel_Pellet.jpg</ref>]]		[[File:640px-Fuel_Pellet.jpg\|400px\|framed\|right\|Fig. 1. Un pellet de combustible nuclear enriquecido.<ref>Wikimedia Commons. (June 17, 2015). ''Fuel Pellet'' [Online]. Available: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fuel_Pellet.jpg#/media/File:Fuel_Pellet.jpg</ref>]]

	<onlyinclude>El '''combustible nuclear''' es el [[combustible]] que se utiliza en un [[reactor nuclear]] para mantener una [[~~:en:nuclear chain reaction\|~~reacción nuclear en cadena]]. Estos combustibles son [[:en:fissile\|fisionable]]s, y los combustibles nucleares más comunes son los [[metal]]es [[:en:radioactive\|radiactivo]]s [[uranio]]-235 y [[:en:plutonium\|plutonio]]-239.</onlyinclude><ref name="RE3">BBC Bitesized. (July 6, 2015). ''Nuclear Fuels'' [Online]. Available: http://www.bbc.co.uk/schools/gcsebitesize/science/aqa/mains/generatingelectricityrev2.shtml</ref> Todos los procesos relacionados con la obtención, el refinamiento y la utilización de este combustible conforman un ciclo conocido como el [[:en:nuclear fuel cycle\|ciclo del combustible nuclear]].		<onlyinclude>El '''combustible nuclear''' es el [[combustible]] que se utiliza en un [[reactor nuclear]] para mantener una [[reacción nuclear en cadena]]. Estos combustibles son [[:en:fissile\|fisionable]]s, y los combustibles nucleares más comunes son los [[metal]]es [[:en:radioactive\|radiactivo]]s [[uranio]]-235 y [[:en:plutonium\|plutonio]]-239.</onlyinclude><ref name="RE3">BBC Bitesized. (July 6, 2015). ''Nuclear Fuels'' [Online]. Available: http://www.bbc.co.uk/schools/gcsebitesize/science/aqa/mains/generatingelectricityrev2.shtml</ref> Todos los procesos relacionados con la obtención, el refinamiento y la utilización de este combustible conforman un ciclo conocido como el [[:en:nuclear fuel cycle\|ciclo del combustible nuclear]].

	El uranio-235 se utiliza como combustible en diferentes concentraciones. Algunos reactores, como el reactor [[~~:en:CANDU Reactor\|~~CANDU]], pueden utilizar uranio natural con concentraciones de uranio-235 de sólo el 0.7%, mientras que otros reactores requieren que el uranio esté ligeramente [[~~:en:uranium enrichment~~\|enriquecido]] hasta niveles del 3% al 5%.<ref name="RE4">M.Raymond. ''Nuclear Energy'', 6th ed. Burlington, MA, USA: Butterworth-Heinemann, USA, 2009.</ref> El plutonio-239 se produce y se utiliza en reactores (concretamente en [[:en:fast breeder reactor\|reactores reproductores rápidos]]) que contienen cantidades significativas de uranio-238. También puede reciclarse y utilizarse como combustible en [[:en:thermal reactors\|reactores térmicos]]. Actualmente se está investigando cómo se puede utilizar el [[:en:thorium\|torio]]-232 como combustible.		El uranio-235 se utiliza como combustible en diferentes concentraciones. Algunos reactores, como el reactor [[CANDU]], pueden utilizar uranio natural con concentraciones de uranio-235 de sólo el 0.7%, mientras que otros reactores requieren que el uranio esté ligeramente [[Enriquecimiento del uranio\|enriquecido]] hasta niveles del 3% al 5%.<ref name="RE4">M.Raymond. ''Nuclear Energy'', 6th ed. Burlington, MA, USA: Butterworth-Heinemann, USA, 2009.</ref> El plutonio-239 se produce y se utiliza en reactores (concretamente en [[:en:fast breeder reactor\|reactores reproductores rápidos]]) que contienen cantidades significativas de uranio-238. También puede reciclarse y utilizarse como combustible en [[:en:thermal reactors\|reactores térmicos]]. Actualmente se está investigando cómo se puede utilizar el [[:en:thorium\|torio]]-232 como combustible.

	==Producción==		==Producción==
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	==Uso==		==Uso==
	Cuando se utiliza en un reactor, los combustibles empleados pueden tener diferentes formas: un metal, una aleación o algún tipo de óxido.<ref name="RE4"/> La mayoría de los reactores nucleares se proveen de combustible con un compuesto conocido como dióxido de uranio. Este dióxido de uranio se reúne en un ensamble de combustible y se introduce en el reactor nuclear, donde puede permanecer durante varios meses o hasta algunos años.<ref name="RE1"/> Mientras está en el reactor, el combustible es sometido a [[~~:en:fission\|~~fisión]] nuclear y libera [[energía]]. Esta energía liberada se utiliza para generar [[electricidad]]. Los [[neutrón\|neutron]]es liberados durante el proceso de fisión permiten que se produzca una [[:en~~:nuclear chain reaction~~\|reacción de fisión en cadena]], lo que permite generar energía continuamente. El combustible se retira del reactor después de que grandes cantidades del mismo — ya sea uranio-235 o plutonio-239 — hayan pasado por la fisión. El combustible nuclear "usado" se conoce como combustible ''gastado'' o ''irradiado''. Tras su uso, el combustible debe ser enfriado durante unos años, ya que está extremadamente caliente.<ref name="RE1"/>		Cuando se utiliza en un reactor, los combustibles empleados pueden tener diferentes formas: un metal, una aleación o algún tipo de óxido.<ref name="RE4"/> La mayoría de los reactores nucleares se proveen de combustible con un compuesto conocido como dióxido de uranio. Este dióxido de uranio se reúne en un ensamble de combustible y se introduce en el reactor nuclear, donde puede permanecer durante varios meses o hasta algunos años.<ref name="RE1"/> Mientras está en el reactor, el combustible es sometido a [[fisión]] nuclear y libera [[energía]]. Esta energía liberada se utiliza para generar [[electricidad]]. Los [[neutrón\|neutron]]es liberados durante el proceso de fisión permiten que se produzca una [[Reacción nuclear en cadena\|reacción de fisión en cadena]], lo que permite generar energía continuamente. El combustible se retira del reactor después de que grandes cantidades del mismo — ya sea uranio-235 o plutonio-239 — hayan pasado por la fisión. El combustible nuclear "usado" se conoce como combustible ''gastado'' o ''irradiado''. Tras su uso, el combustible debe ser enfriado durante unos años, ya que está extremadamente caliente.<ref name="RE1"/>

	El combustible gastado se coloca en grandes y profundas piscinas de [[agua]] que actúan como [[~~:en:coolant\|~~refrigerante]] y escudo contra la [[radiación]]. La propiedad de refrigerante permite que el agua elimine el [[calor]] de desintegración y las capacidades de blindaje protegen a los trabajadores de la [[~~:en:radioactivity\|radiactividad~~]] del combustible.<ref name="RE1"/> Tras el enfriamiento, el combustible puede reutilizarse o enviarse a un almacén en función de la reglamentación.		El combustible gastado se coloca en grandes y profundas piscinas de [[agua]] que actúan como [[refrigerante]] y escudo contra la [[radiación]]. La propiedad de refrigerante permite que el agua elimine el [[calor]] de desintegración y las capacidades de blindaje protegen a los trabajadores de la [[radioactividad]] del combustible.<ref name="RE1"/> Tras el enfriamiento, el combustible puede reutilizarse o enviarse a un almacén en función de la reglamentación.

	Para más información sobre cómo se trata el combustible gastado, véase [[~~:en:~~nuclear ~~waste~~\|residuos nucleares]]. Para una explicación más detallada sobre cómo se obtiene y utiliza exactamente el combustible, véase el ciclo del [[~~:en:~~nuclear ~~fuel cycle~~\|combustible nuclear]].		Para más información sobre cómo se trata el combustible gastado, véase [[residuo nuclear\|residuos nucleares]]. Para una explicación más detallada sobre cómo se obtiene y utiliza exactamente el combustible, véase el ciclo del [[Ciclo del combustible nuclear\|combustible nuclear]].

	==Ensamblaje del combustible==		==Ensamblaje del combustible==
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	==Ventajas y Desventajas de los Combustibles Nucleares==		==Ventajas y Desventajas de los Combustibles Nucleares==
	En todo el mundo hay grandes [[reserva]]s de uranio que se pueden extraer. Aunque el combustible nuclear no es renovable, es [[~~:en:sustainable\|~~sostenible]], ya que hay mucho. En algún momento se agotará, pero no en siglos. A diferencia de los [[Combustible fósil\|combustibles fósiles]], el uso de combustibles nucleares para producir energía no produce directamente [[dióxido de carbono]] ni [[:en:SOx\|dióxido de azufre]]. Hay que mencionar que los procesos de extracción, transporte y refinado del combustible tienen [[emisiones]] de carbono asociadas,<ref name="RE3"/> comparables a las de la energía [[viento\|eólica]] y [[energía solar\|solar]]. Aunque la huella de carbono del uso de combustibles nucleares es menor, sigue habiendo desventajas en el uso del combustible nuclear. Los residuos, aunque tienen un volumen mucho menor, deben manejarse con mucho cuidado debido a su [[~~:en:radioactivity\|~~radiactividad]]. Los combustibles nucleares requieren sistemas mucho más complicados para extraer su energía, lo que exige una mayor regulación. Estos sistemas complejos y la regulación hacen que los tiempos de construcción sean muy largos. Además, la opinión pública sobre la energía nuclear tiende a ser más negativa que con otras fuentes de energía. La sobreestimación de los peligros asociados a las emisiones de material radiactivo es un problema importante, ya que los incidentes nucleares a gran escala son poco frecuentes.<ref name="RE3"/>		En todo el mundo hay grandes [[reserva]]s de uranio que se pueden extraer. Aunque el combustible nuclear no es renovable, es [[sostenible]], ya que hay mucho. En algún momento se agotará, pero no en siglos. A diferencia de los [[Combustible fósil\|combustibles fósiles]], el uso de combustibles nucleares para producir energía no produce directamente [[dióxido de carbono]] ni [[:en:SOx\|dióxido de azufre]]. Hay que mencionar que los procesos de extracción, transporte y refinado del combustible tienen [[emisiones]] de carbono asociadas,<ref name="RE3"/> comparables a las de la energía [[viento\|eólica]] y [[energía solar\|solar]]. Aunque la huella de carbono del uso de combustibles nucleares es menor, sigue habiendo desventajas en el uso del combustible nuclear. Los residuos, aunque tienen un volumen mucho menor, deben manejarse con mucho cuidado debido a su [[radiactividad]]. Los combustibles nucleares requieren sistemas mucho más complicados para extraer su energía, lo que exige una mayor regulación. Estos sistemas complejos y la regulación hacen que los tiempos de construcción sean muy largos. Además, la opinión pública sobre la energía nuclear tiende a ser más negativa que con otras fuentes de energía. La sobreestimación de los peligros asociados a las emisiones de material radiactivo es un problema importante, ya que los incidentes nucleares a gran escala son poco frecuentes.<ref name="RE3"/>

	==Ver ~~Lecturas Adicionales~~==		==Ver lecturas adicionales==
	*[[Uranio]] y [[~~:en:plutonium\|~~Plutonio]]		*[[Uranio]] y [[Plutonio]]
	*[[~~:en:fission\|~~Fisión]]		*[[Fisión]]
	*[[Reactor nuclear]]		*[[Reactor nuclear]]
	*[[~~:en:nuclear fuel cycle\|~~Ciclo del combustible nuclear]]		*[[Ciclo del combustible nuclear]]
	*[[~~:en:Control rod\|~~Barra de control]]		*[[Barra de control]]
	*O explore una [[Special:Random\|página al azar]]		*O explore una [[Special:Random\|página al azar]]

	==Referencias==		==Referencias==
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[[en:Nuclear fuel]]
[[fr:Combustible nucléaire]]
[[File:640px-Fuel_Pellet.jpg|400px|framed|right|Fig. 1. Un pellet de combustible nuclear enriquecido.<ref>Wikimedia Commons. (June 17, 2015). ''Fuel Pellet'' [Online]. Available: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fuel_Pellet.jpg#/media/File:Fuel_Pellet.jpg</ref>]]

<onlyinclude>El '''combustible nuclear''' es el [[combustible]] que se utiliza en un [[reactor nuclear]] para mantener una [[:en:nuclear chain reaction|reacción nuclear en cadena]]. Estos combustibles son [[:en:fissile|fisionable]]s, y los combustibles nucleares más comunes son los [[metal]]es [[:en:radioactive|radiactivo]]s [[uranio]]-235 y [[:en:plutonium|plutonio]]-239.</onlyinclude><ref name="RE3">BBC Bitesized. (July 6, 2015). ''Nuclear Fuels'' [Online]. Available: http://www.bbc.co.uk/schools/gcsebitesize/science/aqa/mains/generatingelectricityrev2.shtml</ref> Todos los procesos relacionados con la obtención, el refinamiento y la utilización de este combustible conforman un ciclo conocido como el [[:en:nuclear fuel cycle|ciclo del combustible nuclear]].

El uranio-235 se utiliza como combustible en diferentes concentraciones. Algunos reactores, como el reactor [[:en:CANDU Reactor|CANDU]], pueden utilizar uranio natural con concentraciones de uranio-235 de sólo el 0.7%, mientras que otros reactores requieren que el uranio esté ligeramente [[:en:uranium enrichment|enriquecido]] hasta niveles del 3% al 5%.<ref name="RE4">M.Raymond. ''Nuclear Energy'', 6th ed. Burlington, MA, USA: Butterworth-Heinemann, USA, 2009.</ref> El plutonio-239 se produce y se utiliza en reactores (concretamente en [[:en:fast breeder reactor|reactores reproductores rápidos]]) que contienen cantidades significativas de uranio-238. También puede reciclarse y utilizarse como combustible en [[:en:thermal reactors|reactores térmicos]]. Actualmente se está investigando cómo se puede utilizar el [[:en:thorium|torio]]-232 como combustible.

==Producción==
Las plantas de fabricación de combustible son instalaciones que convierten el uranio enriquecido en combustible para los reactores nucleares. Para los [[:en:light water reactor|reactores de agua ligera]], el uranio se recibe de una planta de enriquecimiento en forma [[sólido|sólida]]. A continuación, se convierte en [[gas]] y se transforma químicamente en polvo de dióxido de uranio.<ref name="RE6">NRC. (July 6, 2015). ''Nuclear Fuel Fabrication'' [Online]. Available: http://www.nrc.gov/materials/fuel-cycle-fac/fuel-fab.html</ref> Este polvo se comprime en pastillas y se empaqueta en [[Combustible nuclear#Ensamblaje del combustible|ensambles de combustible]]. También se puede crear un combustible de óxido mixto cuando el polvo de uranio se empaqueta junto con óxido de plutonio. Los riesgos presentes en las instalaciones de fabricación de combustible, los cuales son principalmente químicos y radiológicos, son similares a los de las plantas de enriquecimiento. En general, estas instalaciones presentan un bajo riesgo para el público.<ref name="RE6"/>

==Uso==
Cuando se utiliza en un reactor, los combustibles empleados pueden tener diferentes formas: un metal, una aleación o algún tipo de óxido.<ref name="RE4"/> La mayoría de los reactores nucleares se proveen de combustible con un compuesto conocido como dióxido de uranio. Este dióxido de uranio se reúne en un ensamble de combustible y se introduce en el reactor nuclear, donde puede permanecer durante varios meses o hasta algunos años.<ref name="RE1"/> Mientras está en el reactor, el combustible es sometido a [[:en:fission|fisión]] nuclear y libera [[energía]]. Esta energía liberada se utiliza para generar [[electricidad]]. Los [[neutrón|neutron]]es liberados durante el proceso de fisión permiten que se produzca una [[:en:nuclear chain reaction|reacción de fisión en cadena]], lo que permite generar energía continuamente. El combustible se retira del reactor después de que grandes cantidades del mismo — ya sea uranio-235 o plutonio-239 — hayan pasado por la fisión. El combustible nuclear "usado" se conoce como combustible ''gastado'' o ''irradiado''. Tras su uso, el combustible debe ser enfriado durante unos años, ya que está extremadamente caliente.<ref name="RE1"/>

El combustible gastado se coloca en grandes y profundas piscinas de [[agua]] que actúan como [[:en:coolant|refrigerante]] y escudo contra la [[radiación]]. La propiedad de refrigerante permite que el agua elimine el [[calor]] de desintegración y las capacidades de blindaje protegen a los trabajadores de la [[:en:radioactivity|radiactividad]] del combustible.<ref name="RE1"/> Tras el enfriamiento, el combustible puede reutilizarse o enviarse a un almacén en función de la reglamentación.

Para más información sobre cómo se trata el combustible gastado, véase [[:en:nuclear waste|residuos nucleares]]. Para una explicación más detallada sobre cómo se obtiene y utiliza exactamente el combustible, véase el ciclo del [[:en:nuclear fuel cycle|combustible nuclear]].

==Ensamblaje del combustible==
Los reactores nucleares funcionan con dióxido de uranio en polvo que se ha comprimido en pequeñas pastillas, como se muestra en la Fig. 1. Sin embargo, una central necesita ''muchas'' de estas pastillas para funcionar. Por ello, un gran número de estas pastillas se agrupan en una '''varilla de combustible'''.<ref name="RE2">US NRC Glossary. (July 6, 2015). ''Fuel Rod'' [Online]. Available: http://www.nrc.gov/reading-rm/basic-ref/glossary/fuel-rod.html</ref> Una sola pastilla de combustible de uranio, del tamaño de la punta de un dedo, contiene tanta energía como 481 [[metro]]s cúbicos de [[gas natural]], 807 [[kilogramo]]s de [[carbón]] o 564 [[:en:liter|litro]]s de [[petróleo]].<ref name="RE5">NEI. (July 6, 2015). ''Nuclear Fuel Supply'' [Online]. Available: http://www.nei.org/Knowledge-Center/Nuclear-Fuel-Processes</ref> Estas varillas de combustible están compuestas por numerosas pastillas de combustible de uranio fisionable y pueden tener varios metros de longitud y alrededor de un centímetro de diámetro.<ref name="RE1">C.Ferguson. ''Nuclear Energy: What Everyone Needs to Know'', 1st ed. Cary, NC, USA: Oxford University Press, USA, 2011.</ref> Luego, varias de estas varillas, generalmente una docena o más, se mantienen unidas por fuertes soportes metálicos en un conjunto de combustible. Estas varillas no se aprietan entre sí, sino que hay varios milímetros entre cada varilla para permitir que el refrigerante fluya entre ellas.<ref name="RE1"/> Los tubos que contienen las pastillas de uranio suelen estar compuestos de circonio.<ref name="RE2"/>

[[File:Nuclear_fuel_element.jpg|780px|thumb|center|Fig. 2. Un paquete de combustible nuclear.<ref>Wikimedia Commons. (July 6, 2015). ''Nuclear Fuel Element'' [Online]. Available: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2d/Nuclear_fuel_element.jpg</ref>]]

==Ventajas y Desventajas de los Combustibles Nucleares==
En todo el mundo hay grandes [[reserva]]s de uranio que se pueden extraer. Aunque el combustible nuclear no es renovable, es [[:en:sustainable|sostenible]], ya que hay mucho. En algún momento se agotará, pero no en siglos. A diferencia de los [[Combustible fósil|combustibles fósiles]], el uso de combustibles nucleares para producir energía no produce directamente [[dióxido de carbono]] ni [[:en:SOx|dióxido de azufre]]. Hay que mencionar que los procesos de extracción, transporte y refinado del combustible tienen [[emisiones]] de carbono asociadas,<ref name="RE3"/> comparables a las de la energía [[viento|eólica]] y [[energía solar|solar]]. Aunque la huella de carbono del uso de combustibles nucleares es menor, sigue habiendo desventajas en el uso del combustible nuclear. Los residuos, aunque tienen un volumen mucho menor, deben manejarse con mucho cuidado debido a su [[:en:radioactivity|radiactividad]]. Los combustibles nucleares requieren sistemas mucho más complicados para extraer su energía, lo que exige una mayor regulación. Estos sistemas complejos y la regulación hacen que los tiempos de construcción sean muy largos. Además, la opinión pública sobre la energía nuclear tiende a ser más negativa que con otras fuentes de energía. La sobreestimación de los peligros asociados a las emisiones de material radiactivo es un problema importante, ya que los incidentes nucleares a gran escala son poco frecuentes.<ref name="RE3"/>

==Ver Lecturas Adicionales==
*[[Uranio]] y [[:en:plutonium|Plutonio]]
*[[:en:fission|Fisión]]
*[[Reactor nuclear]]
*[[:en:nuclear fuel cycle|Ciclo del combustible nuclear]]
*[[:en:Control rod|Barra de control]]
*O explore una [[Special:Random|página al azar]]

==Referencias==
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