Combustible nuclear


El combustible nuclear es un material que se utiliza en las centrales nucleares para producir calor para propulsar turbinas . El calor se crea cuando el combustible nuclear sufre una fisión nuclear .

La mayoría de los combustibles nucleares contienen elementos actínidos fisionables pesados ​​que son capaces de sufrir y mantener la fisión nuclear . Los tres isótopos fisionables más importantes son el uranio-233 , el uranio-235 y el plutonio-239 . Cuando los núcleos inestables de estos átomos son golpeados por un neutrón de movimiento lento, se dividen, creando dos núcleos hijos y dos o tres neutrones más . Estos neutrones luego continúan dividiendo más núcleos. Esto crea una reacción en cadena autosostenida que se controla en un reactor nuclear o no se controla en un arma nuclear .

Los procesos involucrados en la extracción, refinación, purificación, uso y eliminación de combustible nuclear se conocen colectivamente como ciclo del combustible nuclear .

No todos los tipos de combustibles nucleares generan energía a partir de la fisión nuclear; El plutonio-238 y algunos otros elementos se utilizan para producir pequeñas cantidades de energía nuclear por desintegración radiactiva en generadores termoeléctricos de radioisótopos y otros tipos de baterías atómicas .

En el caso de los reactores de fisión, el combustible (normalmente a base de uranio) suele estar basado en el óxido metálico; los óxidos se utilizan en lugar de los metales mismos porque el punto de fusión del óxido es mucho más alto que el del metal y porque no puede arder, ya que está en el estado oxidado.

El dióxido de uranio es un sólido semiconductor negro . Se puede hacer calentando nitrato de uranilo para formar UO
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Proceso de combustible nuclear
Un gráfico que compara el número de nucleones con la energía de enlace.
Primer plano de una réplica del núcleo del reactor de investigación del Institut Laue-Langevin
La conductividad térmica del circonio metálico y el dióxido de uranio en función de la temperatura.
Conjunto de combustible PWR (también conocido como haz de combustible) Este conjunto de combustible proviene de un reactor de agua a presión del buque de carga y pasajeros de propulsión nuclear NS  Savannah . Diseñado y construido por Babcock & Wilcox Company.
Haz de combustible CANDU Dos haces de combustible CANDU ("CANada Deuterium Uranium"), cada uno de unos 50 cm de largo y 10 cm de diámetro.
Una barra de combustible magnox
Partícula de combustible TRISO de 0,845 mm que se ha agrietado, mostrando múltiples capas que recubren el núcleo esférico
Partícula QUADRISO
Soporte 1 de la barra de combustible del reactor RBMK - inducido de distanciamiento; 2 - carcasa de barras de combustible; 3 - tabletas de combustible.
ATR Core El reactor de pruebas avanzado en el Laboratorio Nacional de Idaho utiliza de tipo de placas de combustible en una disposición de hoja de trébol. El resplandor azul alrededor del núcleo se conoce como radiación de Cherenkov .
Inspección de los RTG de la nave espacial Cassini antes del lanzamiento
Foto de una RHU desmontada