Tecnologia nuclear

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Un detector de fum residencial és l'objecte més familiar de la tecnologia nuclear per a la majoria de les persones.

La tecnologia nuclear és la tecnologia que està relacionada amb les reaccions de nuclis atòmics. Les tecnologies nuclears més destacades són: l'energia nuclear, la medicina nuclear i les armes nuclears. S'han desenvolupat aplicacions des de detectors de fum fins reactors nuclears, i des mires d'armes a bombes nuclears.

Usos civils[modifica | modifica el codi]

Central nuclear[modifica | modifica el codi]

Articles principals: Central nuclear i Reactor nuclear

Un reactor nuclear és un tipus de tecnologia nuclear que té a veure amb reaccions en cadena controlades de fissió nuclear en un recipent tancat per alliberar energia nuclear dels àtoms de combustible. S'usa per a obtenir calor, emprada a la propulsió de vehicles (transformada en energia mecànica per mitjà d'una turbina) i generació d'electricitat (o energia elèctrica, a partir de l'energia mecànica gràcies a un generador).

L'any 2004 l'energia nuclear proporcionà aproximadament el 15,7% de l'electricitat mundial. També és usada per propulsar portaavions, trencaglaç i submarins. Fins al moment el cost econòmic i el risc ambiental i de seguretat ha previngut l'ús de l'energia nuclear en vaixells de transport.[1] Totes les centrals nuclears són de fissió. Tot i anys d'esforços i l'ocasional engany (per exemple, la fusió freda), cap reacció de fusió feta per l'home ha produït més energia que la utilitzada en la seva realització, el que significa que encara no és una font viable per a la generació d'electricitat.

Aplicacions mèdiques[modifica | modifica el codi]

Les aplicacions mèdiques de la tecnologia nuclear estan dividides en diagnòstics i tractaments per radiació.

Les imatges de raigs-X usen cobalt-60 o altres fonts de raigs-X. El tecneci-99m és usat, agregat a molècules orgàniques, com un traçador radioactiu en el cos humà, abans de ser excretat pels ronyons. Positrons que emeten nucleòtids són usats per a la generació d'imatges d'alta resolució, i curta vida en aplicacions coneguda com a tomografia per emissió de positrons.

La teràpia de radiació és un efectiu tractament per al càncer.

Aplicacions industrials[modifica | modifica el codi]

  • Exploració petroliera i de gas: El registre de pous nuclear és usat per ajudar a predir la viabilitat comercial de pous nous o existents. La tecnologia implica l'ús d'una font de raigs gamma o de neutrons i un detector de radiació que són baixats en el forat de perforació per determinar les propietats de la roca que l'envolta, com ara porositat i litografia.[2]
  • Construcció de camins: Mesuradors nuclears d'humitat/densitat són usats per determinar la densitat dels sòls, asfalts i concrets. Normalment s'usa una font de cesi-137.

Aplicacions comercials[modifica | modifica el codi]

Un detector de fum per ionització inclou una petitíssima massa d'americi-241 radioactiu, que és una font de radiació alfa. El triti és usat amb fòsfor en mires d'armes per augmentar la seva precisió en condicions de poca visibilitat. Els rètols de sortida autoil·luminats usen la mateixa tecnologia.[3]

Processament de menjar i agricultura[modifica | modifica el codi]

El logo Radura, usat per a mostrar que un aliment ha sigut tractat amb radiació d'ionizació.

La irradiació del menjar[4] és el procés pel qual el menjar s'exposa a radiació ionitzant amb el propòsit de destruir microorganismes, bacteris, virus o insectes que podrien ser present en el menjar. Les fonts de radiació utilitzades inclouen radioisòtops productors de raigs gamma, generadors de raigs-X i acceleradors de neutrons. Altres aplicacions inclouen la inhibició de brots, el retard de la maduració, l'increment de la producció de suc i la millora de la rehidratació. La irradiació és un terme més general on l'exposició deliberada de materials a la radiació per aconseguir una meta tècnica (en aquest context es presumeixen radiació per ionització). Com a tal també és usada en article no alimentaris, com ara instrumental mèdic, plàstics, tubs per gasoductes, mànegues per a calefacció de pisos, materials per embalatge de menjar, recanvis per a automòbils, filferros i cables (aïllament elèctric), pneumàtics, i fins i tot pedres precioses. Comparada a la quantitat de menjar irradiada, el volum d'aplicacions quotidianes és enorme però és una cosa que no és notat normalment per les persones.

El genuí efecte de processar el menjar per radiació ionitzant es relaciona amb el dany a l'ADN, la informació genètica bàsica per a la vida. Els microorganismes no poden proliferar i continuar les seves activitats. La podridura causada pels microorganismes cessa. Els insectes no sobreviuen o són incapaços de reproduir-se. Les plantes no poden continuar el seu cicle natural de maduració o envelliment. Tots aquests efectes són beneficiosos per al consumidor i la indústria alimentària.[4]

Accidents[modifica | modifica el codi]

Article principal: Accident nuclear

Els accidents nuclears, a causa de les poderoses forces involucrades, són sovint molt perillosos. Històricament, els primers incidents van tenir a veure amb exposicions fatals a la radiació. Marie Curie va morir d'anèmia aplàstica com a resultat dels alts nivells d'exposició que va patir durant les seves investigacions. Dos científics, un nord-americà i un canadenc, Harry Daghlian i Louis Slotin, van morir per mala manipulació de la mateixa massa de plutoni.

Els accidents nuclears i radiològics civils normalment tenen a veure amb plantes d'energia nuclear. Les causes més comunes són fuites que exposen els treballadors a material perillós. Un fosa nuclear es refereix a un accident més seriós que implica l'alliberament de material nuclear a l'ambient que envolta la planta. Els accidents d'aquest tipus més significatius van ocórrer en Three Mile Island, Pennsylvania i en Txernòbil a Ucraïna. El terratrèmol i tsunami de l'11 de març de 2011 va causar seriosos danys a tres reactors nuclears i a una piscina de dipòsit de combustible gastat a la planta d'energia nuclear de la Central nuclear de Fukushima Dai-ichi al Japó. Els reactors militars que van experimentar accidents similars van ser Windscale al Regne Unit i el SL-1 als Estats Units.

Els accidents militars usualment tenen a veure amb la pèrdua o detonació inesperada d'armes nuclears. La prova Castle Bravo el 1954 va produir un major rendiment del que s'esperava, aquesta prova va contaminar les illes properes, un vaixell pesquer japonès (amb un mort) i van sorgir preocupacions de peixos contaminats al Japó. Entre la dècada dels 50 i dels 70, diverses bombes nuclears van ser pèrdues des submarins i avions, algunes de les quals mai es van recobrar. Els últims vint anys han vist una marcada declinació d'accidents semblants.

Vegeu també[modifica | modifica el codi]

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. Buc amb propulsió nuclear(anglès)
  2. Radiation Term:Well-logging (anglès)
  3. Informació sobre el triti (anglès)
  4. 4,0 4,1 anon., Food Irradiation - A technique for preserving and improving the safety of food, WHO, Geneva, 1991

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Tecnologia nuclear Modifica l'enllaç a Wikidata