Buen día churpios irreductibles. El tema viene a colación a partir de que en días pasados escuché comentar a una persona que la energía por fisión nuclear no existe de forma natural en nuestro planeta y que por lo tanto debería prohibirse por que bla, bla, bla, (dogmas anti capitalistas por aquí y dogmas globalifóbicos por allá). Entonces recordé que alguna vez el maestro con el que un servidor cursó la materia "Diseño de Reactores" mencionó la existencia de un reactor nuclear natural en algún lugar de África, por lo que renació el interés por dicho tema y ahora quiero compartirlo con ustedes. Ojalá sea de su interés.
A groso modo, un reactor de fisión nuclear no es más que un dispositivo dentro del cual se lleva a cabo el rompimiento de átomos pesados (Uranio principalmente) para obtener energía calorífica y generar vapor bajo condiciones controladas, estables y de forma autosustentable. El vapor posteriormente es utilizado para hacer girar una turbina acoplada a un generador eléctrico tal y como se hace en las centrales eléctricas que operan con carbón, combustóleo o gas natural. El esquema más sencillo que encontré es el siguiente:
Dentro de la vasija del reactor se encuentra el material fisíble, a una concentración adecuada para mantener la reacción en cadena donde los átomos de uranio se dividen generando subproductos y energía. El núcleo de un átomo de Uranio 235 contiene 92 protones y 143 neutrones. Es pesado, como la Naranguanga, pero relativamente estable (ahí sí, no). Cuando se le dispara un neutrón y lo recibe se convierte en Uranio 236, un isótopo sumamente inestable por lo que la situación se vuelve insostenible y se parte en dos: Un núcleo de Kriptón y otro de Bario, energía en forma de calor y rayos gamma y además tres neutrones remanentes que chocan con otros núcleos para dividirlos y así continuar la reacción en cadena y por lo tal la liberación de energía calorífica. La vasija del reactor se encuentra rodeada por líquido refrigerante que normalmente es agua, la cual se calienta y se convierte en vapor para dirigirse a la turbina, hacerla girar, enfriarse, condensarse y regresar de nuevo al reactor a convertirse en vapor una y otra vez.
Uranio 235 grado civil en forma de pellets listo para cargarse en un reactor
Dividir el átomo fue uno de los sueños de los antiguos alquimistas. Experimentaron y siempre fracasaron tratando de dividir el átomo, no para la obtención de energía sino para convertir el plomo en oro. En teoría no se encontraban tan equivocados ya que la diferencia entre un átomo de plomo (Pb 82) y uno de oro (Au 79) es de tan solo tres protones. Es decir, si pudiéramos remover tres protones de cada átomo de plomo, obtendríamos el preciado metal. Actualmente nadie está interesado en algo así ya que no es práctico desde ningún punto de vista. Pues bien, hace 1700 millones de años en lo que hoy es Oklo, Gabón, se puso en marcha un reactor de fisión nuclear gracias a la concentración adecuada de Uranio, agua, algas y bacterias fotosintéticas llamadas cianobacterias. Cuando fue descubierto en 1972 por el físico Francis Perrin demostró que la división del átomo existía en el planeta muchísimo antes que en los tiempos de la segunda guerra mundial, cuando los químicos alemanes Otto Hahn y Fritz Strassmann descubrieron la fisión nuclear. En otras palabras, una vez más quedó demostrado que no somos tan chingones como pensábamos y que aún no tenemos nada que enseñarle a la naturaleza.
Volviendo al asunto al reactor natural, Pues pasó que en Oklo existía una beta de mineral de uranio que comenzó a ser regada por un río en el que habitaban unas algas que generaban un exceso de oxígeno y convertían el agua del río en lo que se conoce como "agua pesada". Esta se filtraba por la roca arrastrando el Uranio hasta capas inferiores y concentrándolo durante millones de años. En el momento en que la concentración alcanzó la masa crítica la reacción inició y el reactor se encendió generando vapor y alimentándose del agua del río. Funcionó durante ciento cincuenta mil años, período durante el cual consumió seis toneladas de Uranio. Cuando el material fisíble se consumió el reactor se apagó y será imposible que este o algún otro yacimiento de uranio se encienda nuevamente ya que el Uranio tiene una vida media de cuatro y medio millones de años. Desde ese tiempo a la fecha es imposible lograr la masa crítica de forma natural. Para sostener una reacción en cadena es necesario concentrar el Uranio por procesos físico-químicos en plantas industriales.
Que tengan buen lunes, amigos de El Dezmorning.
