Curso de Energía para Medios de la Comunicación ofrecido por D. Antonio González Jiménez, del Foro de la Industria Nuclear Española, y celebrado en el Club Español de la Energía el 27 de mayo de 2014

1. www.foronuclear.org
Antonio González Jiménez
Director de Estudios y Apoyo Técnico
Energía nuclear, electricidad para todos
CLUB ESPAÑOL DE LA ENERGÍA
ASOCIACIÓN DE PERIODISTAS DE INFORMACIÓN ECONÓMICA
Curso de Energía para Medios de Comunicación
Madrid, 27 de mayo de 2014
Operación de Centrales Nucleares

2. Energía nuclear, electricidad para todos
¿QUÉ ES EL FORO NUCLEAR?
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Foro Nuclear, asociación sin ánimo de lucro creada en 1962, agrupa a las
empresas españolas relacionadas con el uso pacífico de la energía nuclear
Entre nuestros socios las principales empresas del sector energético y
relacionadas con la energía nuclear
Misión: Normalizar el debate sobre la contribución de las centrales nucleares
españolas a la generación eléctrica, en el marco de un modelo energético sostenible
y coherente con la política de la UE

3. Pág. 01
ENERGÍA NUCLEAR EN EL MUNDO
Introducción
Fuente: OIEA y elaboración propia. Datos mayo 2014
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4. Pág. 02
LAS INSTALACIONES NUCLEARES ESPAÑOLAS
Introducción
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5. Pág. 03
REALIDAD DE LA ENERGÍA NUCLEAR EN ESPAÑA
• 8 reactores en 6 emplazamientos
• 7864,7 MW de potencia instalada: 7,27% del total
• 56.743,39 GWh producidos en 2013: 19,76% del total
• Evita la emisión anual de entre 30 y 40 millones de toneladas de CO2
• Genera más del 35% de la electricidad libre de emisiones
• Evita la importación de 100 millones de barriles de petróleo anuales
• Más de 30.000 puestos de trabajo directos e indirectos
• 250 años·reactor de experiencia operativa acumulada
Introducción
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6. www.foronuclear.orgPág. 04
Fundamentos
s. V a.C. Demócrito de Abdera propone el término “átomo”
para explicar su teoría sobre la composición de la materia
1803 Dalton propone una nueva teoría (elementos y
compuestos) sobre la constitución de la materia
1869 Mendeleiev ordena los elementos según los pesos
atómicos en la “Tabla Periódica”
1895 Röentgen descubre los rayos X
1896 Becquerel descubre que el uranio es radiactivo
1897 Thomson descubre el electrón
1898 Marie Curie descubre el radio y el polonio
Principios s. XX Bohr desarrolla el modelo atómico (un
átomo está formado por un núcleo rodeado de electrones)
Origen y desarrollo de la energía nuclear (I)

7. www.foronuclear.orgPág. 05
1903 Pierre y Marie Curie descubren la radiación artificial
1916 Einstein enuncia la “Teoría de la Relatividad”
1920 Rutherford descubre que las partículas están formadas por
protones y electrones
1932 Chadwick descubre el neutrón
1934 Fermi produce los primeros isótopos radiactivos artificiales
1938 Hahn, Strassman, Meiner y Frisch interpretan la fisión nuclear
1942 Fermi, en la Universidad de Chicago, consigue la reacción
nuclear en cadena (Chicago Pile 1)
1951 Primera generación de electricidad de origen nuclear
1956 Entra en funcionamiento Calder Hall, primera central nuclear
comercial
Origen y desarrollo de la energía nuclear (II)
Fundamentos

8. www.foronuclear.orgPág. 06
NeutrónElectrón
MATERIA ~ 10-9 m ÁTOMO ~ 10-10 m NUCLEO ~ 10-14 m
ProtónÁtomo
• La materia está formada por átomos y moléculas que se unen para formar sólidos
• Cada átomo está compuesto de un núcleo con carga positiva y unos electrones que
orbitan a su alrededor
• El núcleo, a su vez, está formado por protones (+) y neutrones
ESTRUCTURA DE LA MATERIA
Fundamentos

9. Pág. 07
FUNDAMENTOS
E = m · c2
Un átomo genera 100 millones de veces más energía por fisión
nuclear que por combustión
Generación de calor proveniente de la pérdida de masa asociada
según la reacción nuclear
Fundamentos
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10. Pág. 08
• Interacciones entre núcleos atómicos, entre núcleos atómicos y
partículas elementales, o entre partículas elementales
• Cambian la estructura del núcleo y la “identidad” del elemento
REACCIONES NUCLEARES – ENERGÍA NUCLEAR
Fundamentos
Fisión nuclear:
división de núcleos
atómicos pesados
Fusión nuclear:
unión de núcleos
atómicos muy ligeros
+ 17,6 MeV
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11. Pág. 09
• Los neutrones generados en cada fisión provocan nuevas fisiones
• No es necesaria fuente externa de neutrones para mantener la reacción
Se produce una gran cantidad de energía
REACCIÓN DE FISIÓN EN CADENA
Fundamentos
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12. Pág. 10
U- 235
0,71 %
U- 234
0,005 %
U- 238
99,28 %
EL URANIO - ISÓTOPOS
Fundamentos
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13. Central Térmica
Central Nuclear
Pág. 11
CENTRAL DE PRODUCCIÓN ELÉCTRICA
Tecnología
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14. Pág. 12
¿2100?
ITER
TIPOS DE CENTRALES NUCLEARES
Tecnología
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15. Pág. 13
• Instalación capaz de iniciar, mantener y controlar
reacciones nucleares de fisión en cadena
• Dispone de mecanismos adecuados para extraer el
calor generado
Combustible
Moderador
Refrigerante
Reflector
Barras de control
Blindaje
EL REACTOR NUCLEAR
Tecnología
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16. Pág. 14
PASTILLAS DE COMBUSTIBLE UO2
Tecnología
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17. Pág. 15
ESTRUCTURA DE UN ELEMENTO DE COMBUSTIBLE
Tecnología
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18. www.foronuclear.orgPág. 16
ELEMENTO DE
COMBUSTIBLE DE UN
REACTOR DE AGUA A
PRESIÓN PWR
Tecnología

19. Pág. 17
ESQUEMA GENERAL DE UNA CENTRAL PWR
Tecnología
1 Núcleo del reactor nuclear
2 Barras de control
3 Generador de vapor
4 Presionador
9 Condensador
10 Circuito de refrigeración exterior
11 Edificio de contención
5 Vasija del reactor
6 Turbinas
7 Alternador
8 Bomba de recirculación
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20. www.foronuclear.orgPág. 18
VASIJA DE UN REACTOR
DE AGUA A PRESIÓN
PWR
Tecnología

21. Pág. 19
ELEMENTO DE
COMBUSTIBLE DE UN
REACTOR DE AGUA EN
EBULLICIÓN BWR
Tecnología
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22. Pág. 20
1 Núcleo del reactor
2 Barras de control
3 Separador de vapor
4 Vapor de agua
5 Vasija del reactor
6 Turbinas
7 Alternador
8 Bomba de recirculación y condensado
9 Condensador
10 Circuito de refrigeración exterior
11 Edificio de contención
ESQUEMA GENERAL DE UNA CENTRAL BWR
Tecnología
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23. www.foronuclear.orgPág. 21
VASIJA DE UN REACTOR
DE AGUA EN
EBULLICIÓN BWR
Tecnología

24. Pág. 22
VASIJA DE UN REACTOR DE AGUA EN EBULLICIÓN BWR
(construcción CN Cofrentes)
Tecnología
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25. Pág. 23
VASIJA DE UN REACTOR
DE AGUA EN
EBULLICIÓN BWR
(construcción CN Cofrentes)
Tecnología
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26. Pág. 24
Diseño seguro
Seguridad intrínseca (Coeficientes de reactividad
negativos – temperatura, densidad)
Seguridad incorporada (Salvaguardias
tecnológicas – Sistemas de seguridad
redundantes)
Seguridad a ultranza y defensa en profundidad
Barreras de contención
LA SEGURIDAD NUCLEAR (I)
Tecnología
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27. Pág. 25
Barreras de contención
Edificio de contención
Sistema de refrigeración
Vaina del combustible
Pastillas de combustible
LA SEGURIDAD NUCLEAR (II)
Tecnología
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28. Pág. 26
LA GESTIÓN DE LOS RESIDUOS RADIACTIVOS (I)
Plan General de Residuos Radiactivos (PGRR)
• Instalación para la disposición final de los
residuos de media y baja actividad en el
almacén de El Cabril (Córdoba)
Tecnología
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29. Pág. 27
LA GESTIÓN DE LOS RESIDUOS RADIACTIVOS (II)
Piscina de elementos combustibles irradiadosInterior del ATI de Trillo. Contenedores metálicos
• El combustible irradiado se almacena de forma segura en las propias
centrales nucleares, bien en piscinas o en almacenes en seco
Tecnología
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Plan General de Residuos Radiactivos (PGRR)

30. Pág. 28
EL ALMACÉN TEMPORAL CENTRALIZADO (ATC)
(ATC Habog en Holanda)
El ATC es una instalación industrial diseñada para guardar en un único almacén
el combustible gastado y los residuos radiactivos de alta actividad de España
Tecnología
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31. Pág. 29
Las reacciones de fisión nuclear crean productos radiactivos
SINGULARIDADES DE LA ENERGÍA NUCLEAR
El reactor siempre produce calor, incluso cuando está parado
El núcleo del reactor tiene una carga de combustible suficiente para
funcionar hasta 2 años a plena potencia (aprovechando sólo el 5% de su
potencial)
Regulación muy estricta:
Internacional: OIEA. NEA-OCDE, UE-EURATOM
Nacional: CSN (>25 inspecciones/año, inspectores residentes…)
Cooperación:
Experiencia operativa internacional compartida: WANO/INPO
No competencia entre centrales
Resumen
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32. Muchas gracias
Energía nuclear, electricidad para todos
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@ForoNuclear
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