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La mayoría de la gente sabe que el agua de un reactor nuclear sirve para refrigerarlo. Pero muy pocos conocen su otra función, igual de importante: hacer posible la reacción en cadena.   Cuando un núcleo de uranio-235 se fisiona (se rompe), libera varios neutrones que salen disparados a unos 20.000 km/s. Son demasiado rápidos para provocar nuevas fisiones con eficacia. La probabilidad de que un núcleo de uranio-235 capture uno de esos neutrones es relativamente baja.   Aquí entra en juego el agua. Sus moléculas contienen hidrógeno, cuyo núcleo tiene prácticamente la misma masa que un neutrón. Cuando ambos colisionan, se producen choques elásticos, en los que el neutrón puede ceder una gran parte de su energía cinética, igual que una bola de billar frena al golpear otra de masa similar.   Tras decenas de estas colisiones, los neutrones se convierten en neutrones térmicos, mucho más lentos. En ese estado, la probabilidad de producir una nueva fisión del uranio-235 aumenta de forma extraordinaria, permitiendo mantener la reacción en cadena de manera estable y controlada.   Por eso, en un reactor de agua ligera, el agua no solo extrae el calor, también actúa como moderador, frenando los neutrones hasta la velocidad más eficaz para provocar nuevas fisiones.   Y aquí hay una curiosidad que sorprende a mucha gente: si un reactor de agua ligera pierde el agua, la reacción en cadena se detiene. Aunque el combustible sigue estando muy caliente y continúa generando calor residual por la desintegración de los productos de fisión, las fisiones prácticamente cesan porque desaparece el moderador que ralentiza los neutrones.   Es una de las razones por las que estos reactores poseen un importante mecanismo de seguridad intrínseco: sin agua, no solo dejan de refrigerarse, también dejan de sostener la reacción nuclear.   iaea.org/newscenter/news/wha…   world-nuclear.org/informatio…   nuclear-power.com/nuclear-po…

Cuando el combustible nuclear se extrae del reactor sigue produciendo calor y emitiendo una intensa radiación debido a los productos de fisión acumulados durante su funcionamiento. Por eso se almacena inicialmente en grandes piscinas, cubierto por varios metros de agua, que cumple simultáneamente tres funciones esenciales: (1) refrigerarlo, (2) disolver el ácido bórico para que absorba neutrones y no se produzcan fisiones, y (2) proporcionar un formidable blindaje radiológico. En las centrales nucleares, las Especificaciones Técnicas de Funcionamiento establecen típicamente un mínimo de unos 7 metros de agua sobre el combustible durante su manipulación. Esa enorme columna de agua permite trabajar desde la superficie mientras los elementos combustibles permanecen siempre sumergidos. El agua contiene una gran cantidad de hidrógeno, cuyos núcleos con un protón tienen prácticamente la misma masa que los neutrones. Mediante sucesivas colisiones, estos pierden rápidamente energía y pueden terminar siendo absorbidos. Al mismo tiempo, varios metros de agua proporcionan una intensa atenuación de la radiación gamma, reduciendo enormemente la radiación que alcanzaría la superficie. Un elemento combustible recién extraído del reactor genera campos de radiación extremadamente elevados a corta distancia, pero unos 7 metros de agua permiten reducirlos hasta niveles compatibles con el trabajo en las zonas accesibles de la piscina. Junto con el control del tiempo de permanencia y la distancia, este blindaje permite mantener las dosis de los trabajadores dentro de los límites reglamentarios y tan bajas como razonablemente sea posible, siguiendo el principio ALARA y minimizando el riesgo asociado a la exposición a radiaciones ionizantes. El agua desmineralizada es un material muy valorado en la industria nuclear porque es muy barata de producir, refrigera el combustible, modera los neutrones dentro del reactor y, en las piscinas de combustible usado, se convierte además en una extraordinaria barrera contra la radiación. Además, el hecho de que sea transparente es esencial para poder manipular a distancia el combustible nuclear durante las maniobras de carga y descarga del reactor. nrc.gov/waste/spent-fuel-sto…