El pasado, el presente y el futuro de la tecnología nuclear
La tecnología nuclear siempre ha tenido un aire futurista, incluso en 1789, cuando Martin Klaproth descubrió el uranio. El químico alemán bautizó este nuevo elemento en honor a Urano, que apenas ocho años antes había cautivado a la comunidad científica al convertirse en el primer planeta descubierto mediante un telescopio. Aunque los científicos de aquella época comprendían que el uranio poseía propiedades especiales, los conocimientos aún no habían avanzado lo suficiente como para aprovechar su energía. No fue hasta finales del sigloXIX cuando el mundo fue testigo del nacimiento de la tecnología nuclear tal y como la conocemos hoy en día, con la aparición de los rayos X y el trabajo de Marie y Pierre Curie sobre el fenómeno al que denominaron «radiactividad».
En 1938 ya se había descubierto el proceso de fisión nuclear y, menos de una década después, Estados Unidos se encontraba de lleno en la Era Atómica, un período de rápida innovación nuclear tras la Segunda Guerra Mundial. Los avances en el ámbito de la energía y la creciente visibilidad del desarrollo de las armas nucleares cautivaron la imaginación del público, y las representaciones de isótopos y átomos aparecieron en todo tipo de ámbitos, desde la moda hasta la arquitectura, convirtiéndose en una parte perdurable del vocabulario visual del país de mediados de siglo.
Desde entonces, la tecnología nuclear y sus aplicaciones no han dejado de evolucionar y, en la actualidad, los científicos e ingenieros nucleares siguen mirando hacia el futuro y desarrollando formas más novedosas y seguras de aprovechar la energía nuclear y dar forma a nuestro mundo.
Breve historia y situación actual de la tecnología nuclear
La historia de la tecnología nuclear abarca desde el descubrimiento de la radiactividada finales del siglo XIX, pasando por el desarrollo de las armas nucleares amediados del siglo XX, hasta su uso actual con fines más pacíficos en la generación de energía sostenible. Explore una cronología de los hitos de la tecnología nuclear para obtener más información.
1895: Wilhelm Conrad Röntgen utiliza la radiación electromagnética para crear la primera imagen de rayos X de la que se tiene constancia: la mano de su esposa.
1911: Marie Curie gana el Premio Nobel de Química por su trabajo en el aislamiento del elemento radio.
1938: Otto Hahn y Fritz Strassmann descubren el proceso de fisión nuclear utilizando uranio.
1942: Enrico Fermi logra la primera reacción nuclear en cadena controlada.
1945: En el marco del Proyecto Manhattan, se realiza la primera prueba de un dispositivo atómico en Alamogordo, Nuevo México. Poco después, Estados Unidos lanza bombas atómicas sobre Hiroshima y Nagasaki, en Japón.
1951: Entra en funcionamiento el primer reactor nuclear destinado a la producción de electricidad, diseñado y gestionado por el Laboratorio Nacional de Argonne. Este alimenta cuatro bombillas.
1954: La Armada de los Estados Unidos botó el primer submarino de propulsión nuclear, el USS Nautilus.
1979: Se produce una fusión parcial del reactor de la central nuclear de Three Mile Island, cerca de Harrisburg, Pensilvania.
1986: Un reactor explota en la central nuclear de Chernóbil, en Ucrania, lo que provoca un incendio y daños duraderos, y agrava la desconfianza hacia la energía nuclear.
1992: Estados Unidos lleva a cabo su última prueba subterránea de armas nucleares y se impone una moratoria temporal sobre las futuras pruebas de armas.
1994: La Comisión Reguladora Nuclear concede la aprobación definitiva del diseño de las dos primeras de las cuatro centrales nucleares de diseño avanzado.
2001: El Plan Nacional de Energía de EE. UU. otorga a la energía nuclear un papel importante a la hora de satisfacer la demanda energética y reducir la contaminación atmosférica.
2024: Las empresas de servicios públicos de EE. UU. explotaban 94 reactores nucleares con una capacidad de generación neta total de casi 97 gigavatios. La energía nuclearrepresenta aproximadamente el 19 %de la generación eléctrica de EE. UU.
El futuro de la energía nuclear y la tecnología
El futuro de la energía nuclear está repleto de oportunidades para unas tecnologías nucleares más limpias y eficientes. A continuación se presentan tres nuevos avances que merecen nuestra atención.
Energía nuclear e inteligencia artificial
La inteligencia artificial (IA) es la última innovación que domina tanto la vida cotidiana como los debates existenciales sobre la ética, la humanidad y el futuro del trabajo. Sin embargo, la tecnología de la IA tiene un coste oculto para el medio ambiente. Los servidores informáticos que alimentan los modelos de IA a gran escala necesitan cantidades ingentes de energía para alcanzar las velocidades de procesamiento requeridas. En la actualidad, la mayor parte de esa energía procede de la quema de combustibles fósiles, pero la energía nuclear se ha impuesto rápidamente como una solución viable para hacer que la IA sea más sostenible. MIT Technology Review sostiene que esta nueva alianza entre la energía nuclear y la IA sería mutuamente beneficiosa si las partes interesadas logran coordinar los plazos adecuadamente. Los gigantes tecnológicos como Google y Microsoft necesitan una fuente de energía fiable a largo plazo, y las empresas del sector nuclear necesitan una inyección de capital para financiar el mantenimiento de los reactores y la innovación.
Reactores más pequeños y más rápidos
En el futuro, la energía nuclear tendrá un aspecto diferente. Los reactores modulares pequeños (SMR) están diseñados para ser más sencillos que los reactores tradicionales y, por lo general, no cuentan con las grandes torres curvas que históricamente se han asociado a los reactores nucleares. Aunque son de tamaño reducido, las ventajas de los SMR son numerosas. Estos reactores de última generación son más económicos de construir, más seguros —ya que sus componentes, al ser más pequeños, no están sometidos a las mismas presiones que los de los reactores de mayor tamaño— y más flexibles, ya que su construcción modular permite su traslado.
¿Fusión nuclear?
En la actualidad, toda la energía nuclear se produce mediante fisión, un proceso que divide átomos grandes para generar calor. La fusión nuclear, por el contrario, consiste en la combinación de dos núcleos atómicos más ligeros para formar un único núcleo más pesado, liberando así una enorme cantidad de energía. Se trata de la misma reacción que alimenta el calor generado por el Sol y otras estrellas. La fusión nuclear ofrece un enorme potencial como fuente de energía más segura e infinitamente renovable, y sus residuos consisten principalmente en helio y neutrones mínimamente radiactivos, en lugar de los subproductos radiactivos más tóxicos que genera la fisión nuclear.
La energía de fusión ha sido durante mucho tiempo el gran sueño de la comunidad científica nuclear. Conocemos cómo funciona el proceso de fusión desde la década de 1930, pero, mientras que el Sol cuenta de forma natural con la gravedad necesaria para que se produzcan estas colisiones nucleares, en la Tierra necesitamos crear artificialmente un entorno lo suficientemente caliente y a la presión adecuada para generar la misma reacción. Por eso ha resultado tan difícil lograr una fusión nuclear sostenible.
¿Es la fusión nuclear nuestro futuro energético? El Foro Internacional de la Energía estima que aún podrían pasar décadas antes de que se pueda lograr un uso comercial viable, pero la ciencia avanza cada año a medida que mejoran nuestras capacidades de ingeniería.
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