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Historia de la energía nuclear

29 SEPTIEMBRE 2021, SE LEE EN 4 MINUTOS

Es bien sabido que actualmente el sector energético necesita de la energía nuclear para proveer electricidad a todos los hogares. Hoy nos remontamos al inicio de la historia de la energía nuclear para descubrir cómo empezó todo.

¿Qué es la energía nuclear?

Antes de empezar a mirar atrás en la historia, será de gran utilidad definir qué es la energía nuclear.

La energía nuclear es la energía que se obtiene como subproducto de reacciones que tienen lugar en los núcleos de los átomos, siendo la fisión nuclear (división del núcleo en dos) y la fusión nuclear (unión de dos núcleos) las más habituales. En estos procesos la energía liberada se aprovecha para generar energía eléctrica, térmica y mecánica.

Entrando en detalles, como consecuencia de estas reacciones nucleares se desprende energía en forma de partículas subatómicas en movimiento, que al frenarse en la materia que las rodea, producen energía térmica, que se transformará en energía mecánica mediante motores de combustión externa, que a su vez se transforma en energía eléctrica.

Todo un proceso, ¿verdad?

Los inicios de la energía nuclear

En 1847 los físicos se comienzan a formular preguntas sobre el principio de conservación de energía. El hecho de no poder explicar las radiaciones solares a partir de la combustión química hizo necesario postular la existencia de otra fuente de energía, hasta entonces desconocida.

El físico francés Antoine Henri Becquerel realizó experimentos con rayos catódicos en 1876 que llevaron a la detección del electrón. En 1895 Wilhelm Roetgen descubre los rayos X, ampliando el espectro electromagnético conocido. En 1986 el físico francés Antoine Henri Becquerel comprobó que ciertas sustancias generan rayos penetrantes, como el uranio. Con esta sustancia experimentaron Marie y Pierre Curie, que les llevaría a descubrir sustancias desconocidas aún más radiactivas, como el radio.

Poco después se confirma que la radioactividad implica emisión de energía. Se pone nombre a los rayos alfa y beta gracias a las pruebas con radiaciones de uranio de Ernest Rutherford. Después llega el físico inglés Joseph John Thompson que identifica el electrón, siendo la primera partícula subatómica en ser descubierta. Esto cambió la concepción que se tenía de que los únicos elementos que tenían una reserva energética dentro del átomo eran radiactivos. Rutherford sugirió que todos los átomos tienen una reserva de este tipo.

En el 1911 Thomson elabora un modelo teórico del átomo en el que los electrones se reparten en el interior de una esfera de carga positiva y describen una órbita alrededor del núcleo, pero finalmente es Rutherford quien demuestra la estructura interna del átomo: un núcleo pequeño alrededor del cual giran los electrones. En el año 1913 el físico danés Niels Bohr desarrolla una hipótesis mejorada de la estructura del átomo, explicando que los electrones están organizados en capas definidas o niveles cuánticos.

Antes de 1914 se detectó una partícula con carga positiva cuya masa era igual a la del hidrógeno. Rutherford expuso que era equivalente a la del electrón pero con carga positiva, y la denominó protón.

En este punto comienza a definirse el complejo funcionamiento dentro del átomo. Esto posibilitará que dos décadas más tarde se consiga modificar con éxito la estructura de los núcleos de los átomos.

Las primeras bombas atómicas

En 1939 Niels Bohr publica un artículo que cambiaría el transcurso de la historia. Bohr anunció a la comunidad científica un fenómeno desconocido hasta el momento: la fragmentación del núcleo del uranio, que a partir de entonces se conocería como fisión nuclear. Se comprobó que la fisión del uranio libera casi diez veces más energía por unidad de materia prima que cualquier otra reacción química que se conociera, y que además, es susceptible de propagarse mediante una reacción en cadena.

En 1942 se crea en Estados Unidos la primera pila atómica, dando paso a la primera reacción nuclear controlada en la historia, sirviendo de modelo para centrales electronucleares y para crear las primeras bombas atómicas.

En julio de 1945, en Nuevo México, se detonó en secreto la primera bomba atómica experimental, llamada Trinity, de 19 kilotones. Esta prueba se realizó previamente a los bombardeos sobre Japón que tendrían lugar en agosto.

Otros países no tardan en elaborar sus propias bombas atómicas. Rusia creó la suya en 1949, Gran Bretaña en 1952, Francia en 1960 y China en 1964.

La primera central nuclear

En octubre de 1956 Gran Bretaña pone en funcionamiento la primera central nuclear comercial del mundo para la generación de electricidad. La instalación se ubicaba cerca de Windscale, sobre el Mar de Irlanda y se denominaba Calder Hall, aunque se le conocería más tarde como Sellafield. La planta contaba con una generación de 196 megavatios y el reactor fue el primero de una serie de cuatro, que funcionó hasta 2003.

En 1957 se crea la Agencia Internacional de Energía Atómica (IAEA) con el apoyo de 81 naciones y con sede en Viena. Cuatro años antes el presidente de Estados Unidos Dwight Eisenhower ya expuso ante la ONU la necesidad de contar con una entidad internacional que supervisara el uso y la seguridad de la energía atómica en el mundo.

En los años 60 los Estados Unidos lanzaron el primer programa nuclear destinado a la generación de electricidad, sirviendo de ejemplo para que otros países industrializados elaboraran sus propios programas de construcción y explotación de centrales nucleares.

El principal motor del desarrollo de esta fuente energética fue la estabilidad económica, el fuerte crecimiento de la demanda eléctrica y las prometedoras expectativas económicas.

Durante los años 70 y en medio de la crisis energética del petróleo se produjo el impulso definitivo de la energía nuclear en países como Alemania, Canadá, Italia y Japón. Francia destacó por su drástica transformación: abandonó los reactores de grafito de gas por la tecnología americana de agua a presión.

Pese a que todo apuntaba a una próspera expansión de las centrales nucleares, la crisis económica de la segunda mitad de los setenta estabilizó la demanda eléctrica y frenó los programas nucleares de países como México, Brasil, Taiwán y Corea. Los costes de inversión de las centrales nucleares en construcción se dispararon y algunos países terminaron estos proyectos incluso décadas más tarde. Actualmente ya hay más de 450 reactores nucleares funcionando en todo el mundo.

¿Conocías esta información sobre la energía nuclear? ¿Qué es lo que más te ha sorprendido? Esperamos tus respuestas en los comentarios.

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