Esta página pasa por una versión condensada de la historia de la energía nuclear. Por supuesto, hay muchos desarrollos y personas que no están cubiertas. Haz clic en la línea de tiempo de la derecha para ver una versión a pantalla completa.
Tenemos una historia mucho más larga sobre nuestros programas de desarrollo de reactores aquí.
Primeros descubrimientos
Ningún progreso científico comienza realmente. Más bien, se basa en el trabajo de innumerables otros descubrimientos. Dado que tenemos que empezar en algún lugar, esta historia comenzará en Alemania, en 1895, donde afellow llamado Roentgen estaba experimentando con rayos catódicos en un tubo de vidrio del que había aspirado el aire. En un momento dado, tenía el dispositivo cubierto, pero se dio cuenta de que las placas fotográficas al lado se estaban encendiendo cuando el dispositivo estaba energizado. Se dio cuenta de que estaba mirando un nuevo tipo de rayos, y lo llamó lo que cualquier físico razonable llamaría un desconocido: los rayos X. Estudió sistemáticamente estos rayos y tomó la primera foto de rayos X de la mano de su esposa dos semanas más tarde, convirtiéndose así en el padre de los diagnósticos médicos modernos.
Poco después, en Francia, en 1896, un tipo llamado Becquerel notó que si dejaba sales de uranio en placas fotográficas, se expondrían a pesar de que ningún tubo de rayos catódicos estaba energizado. La energía debe haber venido del interior de las sales. Marie Curie y su marido Pierre estudiaron el fenómeno y aislaron dos nuevos elementos que exhibían esta producción espontánea de energía: el polonio y el radio. Llamaron al fenómeno radioactividad.
En Inglaterra, Ernest Rutherford comienza a estudiar la radiactividad y descubre que hay dos tipos de rayos que salen que son diferentes de los rayos x. Los llama radiación alfa y beta. Más tarde descubre el hecho impactante de que la gran mayoría de la masa de átomos está concentrada en sus centros, y así descubre el núcleo atómico. Es ampliamente considerado hoy en día como el padre de la física nuclear. Más tarde descubre la radiación gamma. En 1920, teoriza la existencia de una partícula neutra en el núcleo llamada neutrón, aunque todavía no hay evidencia de que existan neutrones.
En 1932, Chadwick lee algunos resultados publicados de la hija de Curie, Irene Joliot-Curie, que dice que se encontró que la radiación gamma eliminaba los protones de la cera. Incrédulo, sospecha que están viendo los neutrones de Rutherford y hace experimentos para probarlo, descubriendo así el neutrón.
La fisión y la bomba
Con neutrones alrededor, todo el mundo les dispara a varios nucleidos. Muy pronto, Hahn y Strassman les disparan a los átomos de uranio y ven un comportamiento extraño que Lise Meitner y su sobrino Frisch identifican como la división del átomo, liberando mucha energía. Lo llaman fisión, por la biología de la fisión binaria.
Szilard reconoce la fisión como una forma potencial de formar una reacción en cadena (que había estado considerando durante mucho tiempo). Él y Fermi hacen algunos estudios de multiplicación de neutrones y ven que es posible. Se van a casa, sabiendo que el mundo está a punto de cambiar para siempre.
Szilard, Wigner y Teller escriben una carta al presidente Roosevelt, advirtiéndole de las armas nucleares, y hacen que Einstein la firme y la envíe (era más famoso).Roosevelt autoriza un pequeño estudio de uranio. En 1942, Fermi creó con éxito la primera reacción en cadena nuclear artificial en una cancha de squash bajo el estadio de la Universidad de Chicago. El proyecto Manhattan se puso a toda máquina. Se persiguieron simultáneamente dos tipos de bombas, una fabricada con uranio enriquecido y la otra con plutonio. Ciudades secretas gigantes se construyeron muy rápidamente. El de Oak Ridge, tenía un reactor que creaba las primeras cantidades de plutonio para su estudio, pero su tarea principal era enriquecer uranio. El de Hanford, WA, es el emplazamiento de los reactores de producción de plutonio (los primeros reactores nucleares de alta potencia) y de las plantas químicas de extracción de plutonio. Otro, en Los Álamos, NM, es el sitio donde se desarrolla la tecnología que convierte los materiales de armas en armas. Ambos caminos hacia la bomba son exitosos. El diseño más incierto, el dispositivo de implosión de plutonio (como Fat Man) se probó con éxito en el sitio Trinity en Nuevo México en julio de 1945.
Se toma la decisión de dejar a Little Boy y Fat Man en Hiroshima y Nagasaki, Japón, los días 6 y 9 de agosto de 1945. Las ciudades están devastadas, con hasta 250.000 muertos. Japón se rinde incondicionalmente 6 días después, el 15 de agosto de 1945. Esta es la primera vez que el público se da cuenta de que los Estados Unidos han estado desarrollando bombas.
La energía de fisión se expande en la aplicación
Un reactor experimental refrigerado por metal líquido en Idaho llamado EBR-I se conectó a un generador en 1951, produciendo la primera electricidad de generación nuclear. Pero antes de que surgieran las plantas de energía civiles, el Almirante Rickover presionó para usar reactores para alimentar submarinos, ya que no necesitarían repostar ni usar oxígeno para la combustión. El USS Nautilus fue lanzado en 1954 como el primer submarino de propulsión nuclear. Poco después, la Unión Soviética abre el primer reactor no militar que produce electricidad. Basado en el diseño del reactor submarino, el reactor Shippingport se abre en 1957 como el primer reactor comercial en los Estados Unidos.
La energía nuclear se expande y se estanca
Durante los años 60 y 70, se construyeron muchos reactores nucleares para producir electricidad, utilizando diseños muy similares a los hechos para los submarinos. Funcionan bien y producen electricidad barata, libre de emisiones, con una huella minera y de transporte muy baja. Muchos prevén un futuro con energía nuclear. En 1974, Francia decidió dar un gran impulso a la energía nuclear, y terminó con el 75% de su electricidad proveniente de reactores nucleares. Los EE.UU. construyeron 104 reactores, y obtuvieron alrededor del 20% de su electricidad de ellos. Con el tiempo, la escasez de mano de obra y los retrasos en la construcción comenzaron a aumentar el costo de los reactores nucleares, ralentizando su crecimiento.
El accidente de Three Mile Island de 1979 y el accidente de Chernóbil de 1986 ralentizaron aún más el despliegue de reactores nucleares. Las regulaciones más estrictas aumentaron los costos. Las pruebas de seguridad pasiva de 1986 en el EBR-II demuestran que los diseños avanzados de reactores (además de los utilizados originalmente para fabricar submarinos)pueden ser sustancialmente más seguros. Estas pruebas tienen fallas importantes que ocurren sin varillas de control insertadas y los reactores se apagan automáticamente.
En 1994, se firmó el tratado de Megatones a Megavatios con Rusia para convertir ojivas nucleares en combustible para reactores. Con el tiempo, el 10% de la electricidad estadounidense proviene de armas nucleares desmanteladas.
A finales de los años 90 y 00, el fenomenal historial de seguridad de la flota de reactores comerciales de los Estados Unidos (0 muertes) y el buen funcionamiento de los reactores combinados con las preocupaciones actuales del cambio climático global debido a las emisiones de carbono provoca conversaciones sustanciales sobre un «renacimiento nuclear»,donde las nuevas construcciones podrían comenzar sustancialmente de nuevo. Mientras tanto, se fortalece el fuerte interés en Asia y se hacen planes ambiciosos para construir grandes flotas para satisfacer las crecientes necesidades de energía sin agregar más combustible fósil.
En marzo de 2011, un gran terremoto y tsunami inundaron los reactores de Fukushima Daiichi. Los generadores diesel de respaldo fallan y el calor de decaimiento no se puede enfriar. El combustible se derrite, el hidrógeno se acumula y explota (fuera de la contención). La radiación se libera, pero gran parte de ella va al mar en lugar de a un área poblada. Ninguna persona espera morir por la dosis de radiación.
En el futuro
En marzo de 2013, el famoso científico climático James Hansen co-publica un artículo de NASA computing que, incluso con las peores estimaciones de accidentes nucleares, la energía nuclear en su conjunto ha salvado 1,8 millones de vidas y contando al compensar las muertes relacionadas con la contaminación del aire que provienen de las plantas de combustibles fósiles.
Septiembre de 2013, la Voyager I ingresa al espacio interestelar, 36 años después de su lanzamiento. Es alimentado por un generador térmico radioisotópico de plutonio-238.
Visite nuestra página principal para obtener más información sobre la energía nuclear.
- Richard Rhodes, » The Making of the Atomic Bomb,» Simon and Schuster, 1986.
- Alvin Weinberg, «The First Nuclear Era,» AIP Press, 1994.
- Todas las imágenes y muchos detalles extraídos de Wikipedia