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- Febrero 01 del 2017 -

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CONTENIDO: ¿Qué es la energía?  

Tiene diversas acepciones y definiciones, relacionadas con la idea de una capacidad para obrar, surgir, transformar o poner en… 

¿Qué es Energía nuclear?  

La energía nuclear o energía atómica es la energía que se libera espontánea o artificialmente en las reacciones nucleares...

Historia de la energía  

El concepto de energía surgió de la idea de la vis viva (fuerza viva), que Leibniz define como el producto de la masa de un objeto y su velocidad al cuadrado...

REVISTA NO OFICIAL DE NATIONAL GEOGRAPHIC


¿Qué es la energía? El término energía (del griego ἐνέργεια, «actividad», «operación», «fuerza de acción» o «fuerza de trabajo»). Tiene diversas acepciones y definiciones, relacionadas con la idea de una capacidad para obrar, surgir, transformar o poner en movimiento. En física, «energía» se define como la capacidad para realizar un trabajo. En tecnología y economía, «energía» se refiere a un recurso natural.

La energía y sus formas: Por la forma en que se manifiesta la energía. Distinguimos diferentes tipos: Solar: Generación de electricidad a partir del sol. [placa fotovoltaica] Nuclear: La que se libera por escisión (fisión) o síntesis (fisión) de los núcleos atómicos. [central nuclear] Hidráulica: Energía eléctrica generada aprovechando la fuerza del agua. [central hidroeléctrica de presa] Química: Energía absorbida o liberada como resultado de una reacción química. [pila] Eléctrica: La energía que poseen las partículas con carga eléctrica y los campos eléctricos. [corriente eléctrica]

Eólica: Generada por la acción del viento. [molino de viento] Mecánica: La que poseen los cuerpos merced a la posición que ocupan en un campo de fuerzas o merced al a velocidad que están animados: cinética. La que posee un cuerpo por razón de su movimiento potencial. La que posee un cuerpo por el hecho de hallarse en un campo de fuerza. [la gravedad] Térmica: Es la forma de energía que interviene en los fenómenos calorífico. [fuego]

fuentes de energía: Las fuentes de energía son elaboraciones naturales más o menos complejas de las que el hombre puede extraer energía para realizar un determinado trabajo u obtener alguna utilidad. Así tenemos: -Viento -agua -sol -materia (átomo)

-combustibles fósiles -biomasa -geotérmica


Transformación de la energía: La Energía se encuentra en constante transformación, pasando de unas formas a otras. La energía siempre pasa de formas más útiles a formas menos útiles. Por ejemplo, en un volcán la energía interna de las rocas fundidas puede transformarse en energía térmica produciendo gran cantidad de calor; las piedras lanzadas al aire y la lava en movimiento poseen energía mecánica; se produce la combustión de muchos materiales, liberando energía química Para la optimización de recursos y la adaptación a nuestros usos, necesitamos transformar unas formas de energía en otras. Todas ellas se pueden transformar en otra cumpliendo los siguientes principios termodinámicos: «La energía no se crea ni se destruye; solo se transforma». De este modo, la cantidad de energía inicial es igual a la final. «La energía se degrada continuamente hacia una forma de energía de menor calidad (energía térmica)». Dicho de otro modo, ninguna transformación se realiza con un 100 % de rendimiento, ya que siempre se producen unas pérdidas de energía térmica no recuperable. El rendimiento de un sistema energético es la relación entre la energía obtenida y la que suministramos al sistema.

Energía nuclear La energía nuclear o energía atómica es la energía que se libera espontánea o artificialmente en las reacciones nucleares. Sin embargo, este término engloba otro significado, el aprovechamiento de dicha energía para otros fines, tales como la obtención de energía eléctrica, energía térmica y energía mecánica a partir de reacciones atómicas, y su aplicación, bien sea con fines pacíficos o bélicos.1 Así, es común referirse a la energía nuclear no solo como el resultado de una reacción sino como un concepto más amplio que incluye los conocimientos y técnicas que permiten la utilización de esta energía por parte del ser humano.


Energía nuclear: La energía nuclear o energía atómica es la energía que se libera espontánea o artificialmente en las reacciones nucleares. Sin embargo, este término engloba otro significado, el aprovechamiento de dicha energía para otros fines, tales como la obtención de energía eléctrica, energía térmica y energía mecánica a partir de reacciones atómicas, y su aplicación, bien sea con fines pacíficos o bélicos.1 Así, es común referirse a la energía nuclear no solo como el resultado de una reacción sino como un concepto más amplio que incluye los conocimientos y técnicas que permiten la utilización de esta energía por parte del ser humano. Estas reacciones se dan en los núcleos atómicos de algunos isótopos de ciertos elementos químicos (radioisótopos), siendo la más conocida la fisión del uranio-235 (235U), con la que funcionan los reactores nucleares, y la más habitual en la naturaleza, en el interior de las estrellas, la fusión del par deuterio-tritio (2H-3H). Sin embargo, para producir este tipo de energía aprovechando reacciones nucleares pueden ser utilizados muchos otros isótopos de varios elementos químicos, como el torio232, el plutonio-239, el estroncio-90 o el polonio-210 (232Th, 239Pu, 90Sr, 210Po; respectivamente). Existen varias disciplinas y/o técnicas que usan de base la energía nuclear y van desde la generación de energía eléctrica en las centrales nucleares hasta las técnicas de análisis de datación arqueológica (areometría nuclear), la medicina nuclear usada en los hospitales, etc. Los sistemas más investigados y trabajados para la obtención de energía aprovechable a partir de la energía nuclear de forma masiva son la fisión nuclear y la fusión nuclear. La energía nuclear puede transformarse de forma descontrolada, dando lugar al armamento nuclear; o controlada en reactores nucleares en los que se produce energía eléctrica, energía mecánica o energía térmica. Tanto los materiales usados como el diseño de las instalaciones son completamente diferentes en cada caso. Otra técnica, empleada principalmente en pilas de mucha duración para sistemas que requieren poco consumo eléctrico, es la utilización de generadores termoeléctricos de radioisótopos (GTR, o RTG en inglés), en los que se aprovechan los distintos modos de desintegración para generar electricidad en sistemas de termopares a partir del calor transferido por una fuente radiactiva. La energía desprendida en esos procesos nucleares suele aparecer en forma de partículas subatómicas en movimiento. Esas partículas, al frenarse en la materia que las rodea, producen energía térmica. Esta energía térmica se transforma en energía mecánica utilizando motores de combustión externa, como las turbinas de vapor. Dicha energía mecánica puede ser empleada en el transporte, como por ejemplo en los buques nucleares. La principal característica de este tipo de energía es la alta calidad de la energía que puede producirse por unidad de masa de material utilizado en comparación con cualquier otro tipo de energía conocida por el ser humano, pero sorprende la poca eficiencia del proceso, ya que se desaprovecha entre un 86 % y 92 % de la energía que se libera.2 En las reacciones nucleares se suele liberar una grandísima cantidad de energía debido en parte a que la masa de partículas involucradas en este proceso, se transforma directamente en energía. Lo anterior se suele explicar basándose en la relación masa-energía propuesta por el físico Albert Einstein.


Las reacciones nucleares

En 1896 Henri Becquerel descubrió que algunos elementos químicos emitían radiaciones.3 Tanto él como Marie Curie y otros estudiaron sus propiedades, descubriendo que estas radiaciones eran diferentes de los ya conocidos rayos X y que poseían propiedades distintas, denominando a los tres tipos que consiguieron descubrir alfa, beta y gamma. Pronto se vio que todas ellas provenían del núcleo atómico que describió Ernst Rutherford en 1911. Con el descubrimiento del neutrino, partícula descrita teóricamente en 1930 por Wolfgang Pauli pero no detectada hasta 1956 por Clyde Cowan y sus colaboradores, se pudo explicar la radiación beta. En 1932 James Chadwick descubrió la existencia del neutrón que Pauli había predicho en 1930, e inmediatamente después Enrico Fermi descubrió que ciertas radiaciones emitidas en fenómenos no muy comunes de desintegración eran en realidad estos neutrones. Durante los años 1930, Enrico Fermi y sus colaboradores bombardearon con neutrones más de 60 elementos, entre ellos 235U, produciendo las primeras fisiones nucleares artificiales. En 1938, en Alemania, Lise Meitner, Otto Hahn y Fritz Strassmann verificaron los experimentos de Fermi y en 1939 demostraron que parte de los productos que aparecían al llevar a cabo estos experimentos con uranio eran núcleos de bario. Muy pronto llegaron a la conclusión de que eran resultado de la división de los núcleos del uranio. Se había llevado a cabo el descubrimiento de la fisión. En Francia, Joliot Curie descubrió que además del bario, se emitían neutrones secundarios en esa reacción, haciendo factible la reacción en cadena. También en 1932 Mark Oliphant teorizó sobre la fusión de núcleos ligeros (de hidrógeno), describiendo poco después Hans Beth el funcionamiento de las estrellas basándose en este mecanismo.

Armas nucleares Un arma es todo instrumento, medio o máquina que se destina a atacar o a defenderse. Según tal definición, existen dos categorías de armas nucleares: Aquellas que utilizan la energía nuclear de forma directa para el ataque o la defensa, es decir, los explosivos que usan la fisión o la fusión. Aquellas que utilizan la energía nuclear para su propulsión, pudiendo a su vez utilizar o no munición que utilice la energía nuclear para su detonación. En esta categoría se pueden citar los buques de guerra de propulsión nuclear (cruceros, portaaviones, submarinos, bombarderos, etc.).


Historia de la energía La palabra energía se deriva del griego ἐνέργεια (energía), más antiguo de la mecánica con términos tales como que aparece por primera vez en la obra Ética nico- "energía real", "energía cinética", y "energía potenmáquea del siglo 4 antes de Cristo. cial".3 William Thomson (Señor Kelvin) fusiono todas estas leyes en las leyes de la termodinámica, que ayudaron en el El concepto de energía surgió de la idea de la vis viva rápido desarrollo de las explicaciones de los procesos quí(fuerza viva), que Leibniz define como el producto de la micos que utilizan el concepto de energía de Rudolf Claumasa de un objeto y su velocidad al cuadrado; el creía que sius, Josiah Willard Gibbs y Walter Ernst. También dio lutotal de la vis viva (fuerza viva) se conservaba. Para degar a una formulación matemática del concepto mostrar la desaceleración debido a la fricción, Leibniz afirde entropía de Clausius, y de la introducción de las leyes mó que el calor consistía en el movimiento aleatorio de las de energía radiante por Jožef Stefan Rankin, acuñó el térpartes constituyentes de la materia - una opinión compartimino "energía potencial" En 1881, William Thomson declada por Isaac Newton, aunque pasaría más de un siglo para ró ante una audiencia que durante los siguientes treinta que esto fuese generalmente aceptado. años más o menos esta ciencia de reciente desarrollo paEn su libro Institutions de Physique (Lecciones de física) só por varios nombres, tales como la teoría dinámica de publicado en 1740 por Émilie marquesa de Châte- calor o de la energética, pero después de la década de let incorpora la idea de Leibniz con observaciones prácti- 1920 en general, llegó a ser conocido como cas de Gravesande para demostrar que la "cantidad de la termodinámica, la ciencia de las transformaciones de movimiento" de un objeto en movimiento es proporcional a energía. su masa y al cuadrado de su velocidad (no la velocidad A partir de la década de 1850 el desarrollo de las dos pricomo Newton la demostró, lo que más tarde se llameras leyes de la termodinámica, la ciencia de la energía, mó momentum). se ramifico en un número de diversos campos, tales como En 1802 en una conferencia de Royal Society, Thomas la termodinámica y termoeconomia, biológicas, por nomYoung fue el primero en utilizar el término "energía" en su brar un par; así como los términos relacionados, como sentido moderno, en lugar de vis viva. En 1807 en una pu- la entropía, una medida de la pérdida de energía útil, blicación de estas conferencias lo escribió. o poder, un flujo de energía por unidad de tiempo, etc. En El desarrollo de las máquinas de vapor requirió ingenieros los últimos dos siglos, el uso de la palabra energía en dipara desarrollar conceptos y fórmulas que les dejaría des- versas vocaciones "no científicas", por ejemplo, estudios cribir las eficacias mecánicas y térmicas de sus sistemas. sociales, la espiritualidad y la psicología han proliferado la Ingenieros como Sadi Carnot, físicos como James Prescott literatura popular. Joule, matemáticos como Émile Clapeyron y Hermann von Helmholtz, y aficionados como Julius Robert von Mayer contribuyeron a la idea de que la capacidad de realizar ciertas tareas (trabajo), estaba de alguna manera relacionada con la cantidad de energía en el sistema. En la década de 1850, el profesor de Glasgow de la filosofía natural William Thomson y su aliado en la ciencia de la ingeniería William Rankin empezaron a reemplazar el lenguaje


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