La única central nucleoeléctrica del país

Dispone de 370 hectáreas localizadas sobre la costa del Golfo de México, en el km 42.5 de la carretera federal Cd. Cardel-Nautla, municipio de Alto Lucero; a 60 km al noreste de la ciudad de Xalapa, a 70 km del puerto de Veracruz y a 290 km al noreste del Distrito Federal.

La central consta de dos unidades, cada una con capacidad de 682.44 megavatios, equipadas con reactores del tipo agua hirviente y contenciones de ciclo directo. El sistema nuclear de suministro de vapor fue adquirido a General Electric y el Turbogenerador a Mitsubishi Heavy Industries.

La energía nuclear

Toda la materia del universo está formada por moléculas que a su vez están constituidas por átomos, los cuales están formados por partículas aún más pequeñas.

Un átomo contiene protones, neutrones y electrones, los átomos se pueden imaginar como sistemas solares en miniatura, en su centro se encuentran los protones y los neutrones firmemente unidos formando el núcleo atómico. Alrededor de este núcleo, como si fuesen pequeños planetas girando alrededor del sol, se encuentran los electrones.

El Átomo

El protón y el neutrón tienen prácticamente la misma masa, se diferencian porque el primero posee una carga eléctrica positiva (+) mientras que el segundo carece de carga. La masa del núcleo del átomo es la suma de las masas de sus componentes, es decir, es la suma de las masas de sus protones y neutrones, la carga eléctrica total del núcleo es positiva. El electrón es 1 840 veces más ligero que el protón y posee una carga eléctrica negativa.

El núcleo del átomo contiene un número atómico, es un número entero conformado por el número de protones y es igual al número de electrones, razón por la cual sus cargas eléctricas se encuentran balanceadas.

Los átomos son diferentes, cuando se agrupan forman sustancias distintas conocidas como elementos. Cada elemento está formado por átomos con el mismo número atómico, sin embargo pueden tener diferente número de masa. Los átomos de un mismo elemento se llaman isótopos y se diferencian entre si por el número de masa.

El elemento uranio, cuyo número atómico es 92, tiene fundamentalmente dos isótopos con número de masa 235 y 238 respectivamente. El uranio puede ser manipulado, es posible bombardear el núcleo de un átomo con neutrones, lo cual altera su estructura y puede dividirlo en dos núcleos pequeños. La división del núcleo emite radiación, genera energía térmica y libera dos o tres neutrones, es el proceso llamado fisión.

Los neutrones producidos por la fisión, impactan otros núcleos del mismo isótopo generando una reacción en cadena, lo cual libera grandes cantidades de energía. El control de la reacción en cadena se realiza utilizando otros elementos como boro y cadmio para capturar los neutrones libres.

La energía nuclear utiliza la energía en forma de calor obtenida por la reacción en cadena de la fisión, para generar electricidad.

Uranio natural

Para obtener el uranio a utilizar en las centrales nucleares se realizan algunas actividades conocidas como "ciclo de combustible", mismo que inicia con la explotación del mineral y termina con la gestión de desechos radiactivos.

En la primera etapa el uranio se extrae y en plantas cercanas al yacimiento se convierte en un concentrado de uranio llamado "pastel amarillo". El concentrado de uranio pasa a una planta de conversión y enriquecimiento, ahí se transforma en un gas llamado hexafloruro de uranio que es enviado a la planta de enriquecimiento para aumentar la proporción de 0.7% a 33% al separar el U-235 del U-238, por su densidad el U-238 se utiliza para generar contrapeso en aviones y barcos y en elaboración de municiones.

La fabricación del combustible, consiste en la conversión del gas de uranio en dióxido de uranio en polvo que es prensado en forma de pastillas. Las pastillas son encapsuladas en varillas o tubos de zircaloy, que son ensamblados y transportados a la central nuclear donde serán cargados al núcleo del reactor. El poder energético de una pastilla de combustible cuyo peso es aproximado de 10 gramos equivale a 3.9 barriles de combustoleo.

La siguiente etapa, conocida como irradiación del combustible se realiza dentro del núcleo del reactor, el cual opera en forma continua durante un lapso de 12 a 18 meses a plena potencia. Al término de los cuales la reactividad del núcleo disminuye y los ensambles de combustible deben ser reemplazados.

La última etapa en el ciclo de combustible es el tratamiento de los ensambles gastados extraídos del núcleo del reactor, los cuales son almacenados aproximadamente 10 años en albercas dentro del reactor para su enfriamiento, posteriormente son encapsulados en contenedores herméticamente sellados y depositarlos en almacenes bajo tierra donde no representan riesgo para el medio ambiente. Parte del combustible gastado puede ser reciclado para ser utilizado nuevamente en una planta nuclear.

Reactores Nucleares

Un reactor nuclear es un enorme recipiente dentro del cual se está efectuando una reacción de fisión en cadena de manera controlada. Está colocado en el centro de un gran edificio de gruesas paredes de concreto, que protegen al personal que lo opera y al público en general de la radiactividad que produce. Básicamente un reactor consta de tres elementos esenciales: combustible, moderador y refrigerante.

En las centrales nucleares el calor se obtiene a partir de la fisión del uranio, no se genera combustión, por analogía con las centrales convencionales se le denomina combustible nuclear. Como combustible se utiliza Uranio, como moderador y refrigerante agua.