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jueves, 23 de junio de 2011

¡FELICES VACACIONES!



¡FELICES VACACIONES PARA TOD@S!

Habéis trabajado estupendamente, pero todavía queda 6º. Descansad, disfrutad que os quiero en Septiembre dispuestos a seguir.
Un beso para tod@s de PALOMA.

Tarea de verano.

LENGUA:

- Lectura diaria
- Dictados del cuaderno de Ortografía de   5º
- Puedes escribir un cuento,historias, un diario...


ACTIVIDADES DE MATEMÁTICAS:
- Ficha de  divisiones y problemas
- Practicar cálculo mental
- Resolver problemas cotidianos:   compras, facturas...

INGLÉS
               http:learnenglishkids.britishcoujncil.org/en/


¡QUÉ LO PASÉIS BIEN!

lunes, 20 de junio de 2011

La energía solar. Trabajo de Santi.

La energía solar


La energía solar es la energía obtenida mediante la captación de la luz y el calor emitidos por el Sol.
Desde que surgió se le catalogó como la solución perfecta para las necesidades energéticas de todos los países debido a su universalidad y acceso gratuito ya que, como se ha mencionado anteriormente, proviene del sol. Para los usuarios el gasto está en el proceso de instalación del equipo solar (placa, termostato…). Este gasto, con el paso del tiempo, es cada vez menor por lo que no nos resulta raro ver en la mayoría de las casas las placas instaladas. Podemos decir que no contamina y que su captación es directa y de fácil mantenimiento.
La radiación solar que alcanza la Tierra puede aprovecharse por medio del calor que produce a través de la absorción de la radiación, por ejemplo en dispositivos ópticos o de otro tipo. Es una de las llamadas energías renovables, particularmente del grupo no contaminante, conocido como energía limpia o energía verde, si bien, al final de su vida útil, los paneles fotovoltaicos pueden suponer un residuo contaminante difícilmente reciclable al día de hoy. La energía solar es muy buena ya que no contamina y da luz y calor a la vez. La potencia de la radiación varía según el momento del día; las condiciones atmosféricas que la amortiguan y la latitud. Se puede asumir que en buenas condiciones de radiación el valor es de aproximadamente 1000 W/ en la superficie terrestre. A esta potencia se la conoce como irradiancia.
La radiación es aprovechable en sus componentes directa y difusa, o en la suma de ambas. La radiación directa es la que llega directamente del foco solar, sin reflexiones o refracciones intermedias. La difusa es la emitida por la bóveda celeste diurna gracias a los múltiples fenómenos de reflexión y refracción solar en la atmósfera, en las nubes y el resto de elementos atmosféricos y terrestres. La radiación directa puede reflejarse y concentrarse para su utilización, mientras que no es posible concentrar la luz difusa que proviene de todas las direcciones.
La irradiancia directa normal (o perpendicular a los rayos solares) fuera de la atmósfera, recibe el nombre de constante solar y tiene un valor medio de 1354 W/ (que corresponde a un valor máximo en el perihelio de 1395 W/ y un valor mínimo en el afelio de 1308 W/).
Según informes de Greenpeace, la energía solar fotovoltaica podría suministrar electricidad a dos tercios de la población mundial en 2030.
Los rendimientos típicos de una célula fotovoltaica (aislada) de silicio policristalina oscilan alrededor del 10%. Para células de silicio monocristalino, los valores oscilan en el 15%. Los más altos se consiguen con los colectores solares térmicos a baja temperatura (que puede alcanzar un 70% de rendimiento en la transferencia de energía solar a térmica).
También la energía solar termoeléctrica de baja temperatura, con el sistema de nuevo desarrollo, ronda el 50% en sus primeras versiones. Tiene la ventaja que puede funcionar 24 horas al día a base de agua caliente almacenada durante las horas de sol.
Los paneles solares fotovoltaicos tienen, como hemos visto, un rendimiento en torno al 15 % y no producen calor que se pueda reaprovechar -aunque hay líneas de investigación sobre paneles híbridos que permiten generar energía eléctrica y térmica simultáneamente. Sin embargo, son muy apropiados para instalaciones sencillas en azoteas y de autoabastecimiento -proyectos de electrificación rural en zonas que no cuentan con red eléctrica-, aunque su precio es todavía alto. Para incentivar el desarrollo de la tecnología con miras a alcanzar la paridad -igualar el precio de obtención de la energía al de otras fuentes más económicas en la actualidad-, existen primas a la producción, que garantizan un precio fijo de compra por parte de la red eléctrica. Es el caso de Alemania, Italia o España.
También se estudia obtener energía de la fotosíntesis de algas y plantas, con un rendimiento del 3%.
Según un estudio publicado en 2007 por el World Energy Council, para el año 2100 el 70% de la energía consumida será de origen solar.[14] Según informes de Greenpeace, la fotovoltaica podrá suministrar electricidad a dos tercios de la población mundial en 2030.
Aunque la mayoría de las opiniones son positivas, las placas solares también tienen algunas críticas como la de Robert Huber, premio Nobel de Química en 1988 por sus estudios sobre la fotosíntesis quien durante su intervención en el Foro Joly mostró su oposición a la instalación de células fotovoltaicas diciendo “no se puede cubrir un país fértil con paneles solares. La energía fotovoltaica es cinco veces más cara que la hidroeléctrica”.

Clasificación por tecnologías y su correspondiente uso más general:
  • Energía solar activa: para uso de baja temperatura (entre 35 °C y 60 °C, se utiliza en casas),de media temperatura, alcanza los 300 °C,y de alta temperatura, llega a alcanzar los 2000 °C.Esta última,se consigue al incidir los rayos solares en espejos, que van dirigidos a un reflector, que lleva a los rayos a un punto concreto. También puede ser por Centrales de Torre y por Espejos Parabólicos.
  • Energía solar pasiva: Aprovecha el calor del sol sin necesidad de mecanismos o sistemas mecánicos.
  • Energía solar térmica: Es usada para producir agua caliente de baja temperatura para uso sanitario y calefacción.
  • Energía solar fotovoltaica: Es usada para producir electricidad mediante placas de semiconductores que se alteran con la radiación solar.
  • Energía solar termoeléctrica: Es usada para producir electricidad con un ciclo termodinámico convencional a partir de un fluido calentado a alta temperatura (aceite térmico)
  • Energía solar híbrida: Combina la energía solar con otra energía. Según la energía con la que se combine es una hibridación:
  • Energía eólico solar: Funciona con el aire calentado por el sol, que sube por una chimenea donde están los generadores.

Mi energía mecánica. Trabajo de Samuel.

La energía mecánica es la energía que nos mueve a ti y a mí, a los coches, a los balones y a cualquier otro cuerpo en movimiento. Cuando una fuerza empuja un objeto, lo que los científicos llaman “hacer trabajo”, ese objeto es movido y adquiere energía mecánica. Hay tres tipos de energía mecánica: potencial, cinética y elástica.
-Energía potencial: es el tipo de energía que permite que los objetos que están sobre el suelo no se caigan. Está almacenada en un objeto que es movido o levantado por encima del suelo o que tiene dentro esperando a  que pase. Un ejemplo es la bomba, que tiene energía potencial que espera a ser liberado.
-Energía cinética: es el tipo de energía que tiene cualquier objeto que se mueva. Un ejemplo es el coche moviéndose o una pelota que se mueve por el aire.
-Energía potencial elástica: es la que posee un muelle que puede ser estirado o puede ser encogido. Un ejemplo es un muelle, cama elástica o un arco.
También hay otros dos tipos energías potenciales: química y eléctrica.
-Química: es la energía que tiene un combustible, que puede liberar calor.
-Eléctrica: es la energía que posee un condensador cargado, que puede encender una lámpara o algo que funcione con electricidad.
También hay objetos que tienen dos energías a la vez. Por ejemplo, una piedra, cuando se cae de un edificio tiene energía potencial porque tiene peso y está a una altura y a medida que pasan los segundos la irá perdiendo. También tiene energía cinética porque al caer lleva velocidad, que irá aumentando a medida que cae gracias a la gravedad.

CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA
Si no hay roces en el cuerpo entonces la energía mecánica se conserva en el objeto o cuerpo.
Si un cuerpo cae desde una altura cualquiera se creará una transformación de energía potencial a energía cinética.
DISIPACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA
Si hay un roce en el cuerpo  y además cuando se produce la transformación de la energía, la energía mecánica que está conservada en el cuerpo u objeto no se conservará. Un claro ejemplo, un cuerpo que cae por un plano inclinado perderá energía mecánica que se convertirá en energía térmica que es provocada por el rozamiento.

Gas Natural. Trabajo de Kevin y Javi.


                                                    GAS         NATURAL
  El gas natural es una de las varias e importantes fuentes de energía no renovables formada por una mezcla de gases ligeros que se encuentra en yacimientos de petróleo, disuelto o asociado con el petróleo o en depósitos de carbón. Aunque su composición varía en función del yacimiento del que se saca, está compuesto principalmente por metano en cantidades que comúnmente pueden superar el 90 ó 95%  y suele contener otros gases como nitrógeno, CO2, H2S, helio y mercaptanos. Como ejemplo de contaminantes cabe mencionar el gas no-asociado de Kapuni (NZ) que contiene hasta 49% de CO2. Como fuentes adicionales de este recurso natural, se están investigando los yacimientos de hidratos de metano que, según estimaciones, pueden suponer una reserva energética muy superiores a las actuales de gas natural.
Puede obtenerse también con procesos de descomposición de restos orgánicos (basuras, vegetales - gas de pantanos) en las plantas de tratamiento de estos restos (depuradoras de aguas residuales urbanas, plantas de procesado de basuras, de desechos orgánicos animales, etc.). El gas obtenido así se llama biogás.
Algunos de los gases que forman parte del gas natural cuando es extraído se separa de la mezcla porque no tienen capacidad energética (nitrógeno o CO2) o porque pueden depositarse en las tuberías usadas para su distribución debido a su alto punto de ebullición. Si el gas fuese criogénicamente licuado para su almacenamiento, el dióxido de carbono (CO2) solidificaría interfiriendo con el proceso criogénico. El CO2 puede ser determinado por los procedimientos ASTM D 1137 o ASTM D 1945.
El propano, butano e hidrocarburos más pesados en comparación con el gas natural son extraídos, puesto que su presencia puede causar accidentes durante la combustión del gas natural. El vapor de agua también se elimina por estos motivos y porque a temperaturas cercanas a la temperatura ambiente y presiones altas forma hidratos de metano que pueden obstruir los gasoductos. Los compuestos de azufre son eliminados hasta niveles muy bajos para evitar corrosión y olores perniciosos, así como para reducir las emisiones de compuestos causantes de lluvia ácida. La detección y la medición de H2S se puede realizar con los métodos ASTM D2385 o ASTM D 2725.
Para uso doméstico, al igual que al butano, se le añaden trazas de compuestos de la familia de los mercaptano entre ellos el metil-mercaptano, para que sea fácil detectar una fuga de gas y evitar su ignición espontánea.
El gas natural produce mucho menos CO2 que otros combustibles como los derivados del petróleo, y sobre todo el carbón. Además es un combustible que se quema más limpia y eficazmente.
La razón por la cual produce poco CO2 es que el principal componente, metano, contiene cuatro átomos de hidrógeno y uno de carbono, produciendo 2 moléculas de agua por cada una de CO2, mientras que los hidrocarburos de cadena larga (líquidos) producen sólo 1 molécula de agua por cada 1 de CO2 (recordemos que el calor de formación del agua es muy alto).
Como ventaja añadida es un combustible más versátil, que puede utilizar en sistemas de generación más eficientes como el ciclo combinado o la pila de combustible y su obtención es más sencilla en comparación con otros combustibles. Sin embargo, su contenido energético por unidad de volumen es bajo en comparación con otros combustibles.

 Generación de energía

El gas natural puede ser empleado para producir hidrógeno que se puede utilizar en los vehículos de hidrógeno.
1 Nm3 (Normal metro cúbico, metro cúbico en condiciones normales, 20 °C de temperatura y 1 atmósfera de presión) de gas natural produce aproximadamente 10,4 kWh.

Impacto ambiental

El CO2 y los otros hidrocarburos; etano, propano, butano.. expulsado a la atmósfera por el gas producen una reacción solar menos energética. Esto, pues produce que la tierra se vea afectada por un incremento de 0,2-0,5 °C cada década ya que los rayos del sol inciden en la atmósfera pero una parte de ellos no sale y se refleja a la tierra.

Día del ESPAÑOL

EL DÍA 18 DE JUNIO SE CELEBRÓ EL DÍA DEL ESPAÑOL EN 44 PAÍSES DEL MUNDO.
ACTUALMENTE LA HABLAN UNOS 500 MILLONES DE PERSONAS YA QUE ES LA SEGUNDA LENGUA MÁS ESTUDIADA DEL MUNDO.EN CHINA, POR EJEMPLO, HA CRECIDO  SU ESTUDIO DE MANERA SORPRENDENTE.
SI QUIERES PUEDES VER LA EXPLICACIÓN QUE HAN DADO ALGUNAS PERSONAS SOBRE SU PALABRA FAVORITA EN ESTA PÁGINA.
¿CUÁL ES TU PALABRA FAVORITA?

miércoles, 15 de junio de 2011

Eclipse de Luna.

El baile de cuerpos celestes creará esta noche un eclipse de Luna que podrá verse desde toda España. Empezará a las 21:20 (hora peninsular), y tereminará, en su fase total, a las 23:02. El fenómeno se produce porque la Tierra se interpone entre el Sol y el satélite, con lo que la sombra que proyecta lo oculta.- EL PAÍS

Trabajo de Paula

1.    ENERGÍA LUMINOSA
La energía luminosa es la energía fracción percibida de la energía transportada por la luz y que se manifiesta sobre la materia de distintas maneras, una de ellas es arrancar los electrones de los metales, puede comportarse como una onda o como si fuera materia, pero lo más normal es que se desplace como una onda e interactúe con la materia de forma material o física. La energía lumínica es de hecho una forma de energía electromagnética.
La energía luminosa no debe confundirse con la energía radiante. No son iguales














 
1.ENERGÍA LUMÍNICA
En las situaciones prácticas la energía luminosa transferida a una superficie dependerá tanto de
propiedades físico-químicas de esta como de factores geométricos como su orientación
respecto  a la dirección de incidencia de la luz.
Esto tienen interés práctico porque a partir de la energía luminosa puede obtenerse bien directamente o bien indirectamente energía eléctrica. La forma directa involucra el uso de células fotovoltaicas, mientras que las formas indirectas consisten en calentar un fluido circulante, que puede usarse en mover algún tipo de turbina o elemento mecánico generando energía cinética, y transformar la energía mecánica resultante en energía eléctrica. En este segundo caso frecuentemente se usan espejos curvados que concentran la energía luminosa en un volumen o área más reducidos aumentando localmente la intensidad de la luz. El fluido calentado frecuentemente está dentro de un circuito provisto de un sistema de válvulas movidas por vapor de agua que ha sido vaporizada por el calor concentrado de los espejos.
Hay dos tipos de energía lumínica.
·         Visible: De toda la energía lumínica absorbible sólo una fracción es percibida por el ojo, que además presenta diferente sensibilidad a la luz de diferentes colores. Por lo que una medida de la luz percibida debe ponderar diferente cada longitud de onda, así por ejemplo, el ojo presenta la máxima sensibilidad para longitudes entorno de 380nm a 780 nm.
·         Invisible: Una luz con la misma energía radiante pero con longitud de onda más corta (0 nm a 380 nm) o más largas que 780 nm será percibida con menor energía lumínica.

2.       ENERGÍA RADIANTE
La energía radiante es la energía que poseen las ondas electromagnéticas como la luz visible, las ondas de radio, los rayos ultravioletas (UV), los rayos infrarrojos (IR), etc. La característica principal de esta energía es que se propaga en el vacío sin necesidad de soporte material alguno. Se transmite por unidades llamadas fotones.

Energía luminosa. Trabajo de Nerea.


  Es conocida por ser una energía renovable, es decir, que obtiene su energía a partir de fuentes naturales respetando el medio ambiente.
  La energía luminosa es  aquella que proviene del aprovechamiento directo de la reacción del sol, y del cual se obtiene calor y electricidad. El calor se obtiene mediante colectores térmicos, y la electricidad mediante paneles fotovoltaicos.
  En los de aprovechamiento térmico el calor recogido en los colectores solares puede destinarse a satisfacer numerosas necesidades, por ejemplo: obtener agua caliente para consumo domestico o industrial, o para fines de calefacción,  etc.
  Los paneles fotovoltaicos, constan de un conjunto de celdas solares, se utilizan para la producción de electricidad, y serán una solución para el abastecimiento eléctrico en las áreas rurales. La electricidad obtenida mediante los sistemas fotovoltaicos puede utilizarse de forma directa, o bien ser almacenada en baterías.
  La energía solar, además de ser renovable y no contaminar, es una energía muy abundante en España. Su utilidad contribuye a reducir el efecto invernadero producido por las emisiones de CO2 a la atmosfera, así como el cambio climático provocado por el efecto invernadero. Además, con su difusión y promoción todos ayudamos a que en el futuro se aproveche también el sol en otros edificios.
  La energía del sol produce calor y hace posible que el hombre la utilice de forma directa mediante distintos elementos y así tenemos:
-Colectores solares: Absorben la radicación solar trasfiriendo su energía calorífica al agua que está almacenada en tubos calentándola.
-Celdas fotovoltaicas: El sol emite radiaciones electromagnéticas, que son aprovechadas por un sistema llamado fotovoltaico, que transforma estas radiaciones en energía eléctrica. Este sistema se utiliza en viviendas rurales que se encuentran muy alejadas, como en satélites artificiales que giran alrededor de la Tierra.
-También se utilizan grandes espejos curvos, que concentran calor sobre superficies pequeñas, transmitiéndolo al agua almacenada en tanques para generar vapor de agua y ser usado en centrales termoeléctricas en vez de calentar agua a través de la combustión de combustibles fósiles (petróleo, carbón o gas).     

lunes, 13 de junio de 2011

Trabajo de Samuel. Voleibol.

EL VOLEIBOL

El voleibol es un deporte de pelota que se juega en equipo y que consiste en pasar el balón de un campo al otro por encima de una red que está a tres metros del suelo.

                                                        HISTORIA
El voleibol se creó en Estados Unidos, el 9 de Febrero de 1895. Lo inventó un profesor  de  educación física, llamado William George Morgan. Por aquel entonces el voleibol se llamaba mintonette.
La Federación Internacional de Voleibol se fundó en 1947 y las primeras ligas y mundiales masculinos se fundaron en 1949, mientras que las ligas y mundiales femeninos se fundaron en 1951. En 1963 se fundó como deporte olímpico y el vóley playa en 1996.


REGLAS Y ELEMENTOS
-ELEMENTOS: En el voleibol se conocen tres elementos fundamentales para que se pueda jugar: balón, red y vestimenta.
-BALÓN: Es esférico flexible y tiene entre 64 y 67 cm de circunferencia. Es más pequeño y ligero que los balones de fútbol y baloncesto. El balón es de cuero, aunque puede ser de distintos materiales.
-RED: La red está en el centro del campo y es de un metro de ancho y de unos nueve coma cinco metros de largo. Tiene dos bandas en los bordes superior e inferior y dos varillas en vertical que sobresalen por la línea lateral del campo.
-VESTIMENTA: Los jugadores disponen de una camiseta de tirantes, pantalón corto calcetines cómodos, calzado deportivo, rodilleras y coderas. Todos tienen la misma camiseta menos el líbero, que la tiene de color diferente.
-REGLAS BÁSICAS
Se consigue un punto cuando el equipo contrario no consigue controlar o tocar el balón o comete una falta o infracción.
-No se permite que el balón toque el suelo del equipo rival, si no, el punto es para el otro equipo.
-Si el balón sale fuera del campo porque alguien lo ha impulsado, el punto no es para el equipo que tocó el balón último, sino para el otro.
-No es válido que un equipo supere el número de tres toques sin que el balón estuviera en el campo contrario, si no es punto para el equipo rival.
-Los jugadores tienen que ir cambiando sus posiciones a medida que van consiguiendo puntos. Si están colocados de forma incorrecta no vale.
-El  toque del balón es incorrecto si hay retención o acompañamiento.
-Un zaguero no puede atacar por delante de la línea de ataque. El líbero no puede participar al bloqueo y no puede atacar.
-No se puede penetrar al campo rival por debajo de la red si interfiere con el juego del contrario.
-Se permite el tocar con la red siempre que no interfiera con el juego: no se puede evitar al rival mediante la red y no puede tocar las bandas y varillas de la red.

ARBITRAJE
Para poder tener orden en los partidos se necesitan árbitros. En el voleibol hay 5 tipos de árbitros:
-Primer árbitro: es el árbitro principal y puede estar sentado o de pie en una plataforma junto a la red. Decide quién gana los puntos y qué falta se comete, si ha entrado el balón o no y también es el único que puede sacar tarjetas a jugadores.
-Segundo árbitro: es el árbitro asistente del primer árbitro. Puede estar de pie junto al poste opuesto de donde está el primer árbitro. Controla lo que hay fuera del campo, por ejemplo los banquillos, anotadores, castigo, calentamientos… También comprueba las rotaciones de los jugadores, los toques de red, etc.
-Anotador: se sitúa detrás del segundo árbitro y se encarga de anotar los puntos, los cambios, y las rotaciones de los equipos.
-Anotador asistente: se sitúa al lado del anotador. Se encarga de anotar los puntos pero los pone en el marcador electrónico.
-2 ó 4 jueces de línea: si son dos van en diagonal y si son cuatro a cada esquina. Se encargan de pitar si el balón ha salido fuera o no y asisten al primer árbitro en los roces de los jugadores con el balón.
EQUIPOS
Cada equipo tiene seis jugadores que pueden ser sustituidos. Tres de los jugadores forman la línea delantera, en tareas de ataque y los otros se ponen detrás y actúan como defensores.
El equipo completo lo forman 14 jugadores, 2 entrenadores, un masajista y un médico. Cada jugador se distinguen entre sí por los números de sus camisetas, que son del 1 al 20. Uno de los jugadores será el capitán, y se notará porque tiene una banda visible debajo de su número.

CAMPEONATOS DE VOLEIBOL
En el voleibol hay dos tipos de campeonatos importantes: nacionales e internacionales.
CAMPEONATOS NACIONALES
Los campeonatos nacionales más destacados son:
-Juegos panamericanos
-Grand prix de voleibol
-Campeonato europeo de voleibol
- Campeonato sudamericano de voleibol (m y f)
- Copa de América de voleibol masculino
-Copa Panamericana de voleibol femenino
-Copa Final Four de voleibol femenino

CAMPEONATOS INTERNACIONALES
Los campeonatos internacionales más conocidos son:
-Juegos Olímpicos
-Campeonato mundial de voleibol
-Liga de voleibol mundial
-Copa mundial de voleibol
En los juegos olímpicos el medallero más grande es para la selección de Brasil con sólo 65 medallas de oro, luego va Italia con 8 medallas de oro, 3 de plata y 2 de bronce y Rusia, con 1 medalla de oro, 5 de plata y 6 medallas de bronce.
MODALIDADES DE VOLEIBOL O VARIANTES
Uno de los tipos de voleibol más conocidos por todo el mundo es el vóley playa, pero hay otros variantes de voleibol menos conocidos, como el voleibol sentado, un deporte para discapacitados, y el cachibol, que se practica en las zonas para los mayores. También se practica el ecuavóley y también se practica en zonas turísticas o en la playa el futvóley, el watervóley o el bossabol.

La energía nuclear.

ENERGÍA NUCLEAR. Trabajo de Alba.
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, térmica y mecánica a partir de reacciones atómicas, y su aplicación, bien sea con fines pacíficos o bélicos. 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 de algunos isótopos de ciertos elementos químicos, siendo la más conocida la fisión del uranio-235, 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. Sin embargo, para producir este tipo de energía aprovechando reacciones nucleares pueden ser utilizados muchos otros isótopos de varios elementos químicos, como el torio-232, el plutonio-239, el estroncio-90 o el polonio-210.
Existen varias disciplinas y técnicas que usan de base la energía nuclear y van desde la generación de electricidad en las centrales nucleares hasta las técnicas de análisis de datación arqueológica (arqueometría nuclear), la medicina nuclear usada en los hospitales, etc.
Los dos 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, 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; o para la generación de energía eléctrica en centrales 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.
En 1896 Henri Becquerel descubrió que algunos elementos químicos emitían radiaciones. 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 Rutherford en 1911.
Con el descubrimiento del neutrino, partícula descrita teóricamente en 1930 por 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 Wolfgang 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 U, 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 Bethe el funcionamiento de las estrellas basándose en este mecanismo.
Durante la Segunda Guerra Mundial, el Departamento de Desarrollo de Armamento de la Alemania Nazi desarrolló un proyecto de energía nuclear (Proyecto Uranio) con vistas a la producción de un artefacto explosivo nuclear. Albert Einstein, en 1939, firmó una carta al presidente Franklin Delano Roosevelt de los Estados Unidos, escrita por Leó Szilárd, en la que se prevenía sobre este hecho.
El 2 de diciembre de 1942, como parte del proyecto Manhattan dirigido por J. Robert Oppenheimer, se construyó el primer reactor del mundo hecho por el ser humano (existió un reactor natural en Oklo): el Chicago Pile-1 (CP-1).
Como parte del mismo programa militar, se construyó un reactor mucho mayor en Hanford, destinado a la producción de plutonio, y al mismo tiempo, un proyecto de enriquecimiento de uranio en cascada. El 16 de julio de 1945 fue probada la primera bomba nuclear (nombre en clave Trinity) en el desierto de Alamogordo. En esta prueba se llevó a cabo una explosión equivalente a 19.000.000 de kg de TNT (19 kilotones), una potencia jamás observada anteriormente en ningún otro explosivo. Ambos proyectos desarrollados finalizaron con la construcción de dos bombas, una de uranio enriquecido y una de plutonio (Little Boy y Fat Man) que fueron lanzadas sobre las ciudades japonesas de Hiroshima (6 de agosto de 1945) y Nagasaki (9 de agosto de 1945) respectivamente. El 15 de agosto de 1945 acabó la segunda guerra mundial en el Pacífico con la rendición de Japón. Por su parte el programa de armamento nuclear alemán (liderado este por Werner Heisenberg), no alcanzó su meta antes de la rendición de Alemania el 8 de mayo de 1945.
Posteriormente se llevaron a cabo programas nucleares en la Unión Soviética (primera prueba de una bomba de fisión el 29 de agosto de 1949), Francia y Gran Bretaña, comenzando la carrera armamentística en ambos bloques creados tras la guerra, alcanzando límites de potencia destructiva nunca antes sospechada por el ser humano (cada bando podía derrotar y destruir varias veces a todos sus enemigos).
Ya en la década de 1940, el almirante Hyman Rickover propuso la construcción de reactores de fisión no encaminados esta vez a la fabricación de material para bombas, sino a la generación de electricidad. Se pensó, acertadamente, que estos reactores podrían constituir un gran sustituto del diésel en los submarinos. Se construyó el primer reactor de prueba en 1953, botando el primer submarino nuclear (el USS Nautilus (SSN-571)) el 17 de enero de 1955 a las 11:00. El Departamento de Defensa estadounidense propuso el diseño y construcción de un reactor nuclear utilizable para la generación eléctrica y propulsión en los submarinos a dos empresas distintas norteamericanas: General Electric y Westinghouse. Estas empresas desarrollaron los reactores de agua ligera tipo BWR y PWR respectivamente.
Estos reactores se han utilizado para la propulsión de buques, tanto de uso militar (submarinos, cruceros, portaaviones,...) como civil (rompehielos y cargueros), donde presentan potencia, reducción del tamaño de los motores, reducción en el almacenamiento de combustible y autonomía no mejorados por ninguna otra técnica existente.
Los mismos diseños de reactores de fisión se trasladaron a diseños comerciales para la generación de electricidad. Los únicos cambios producidos en el diseño con el transcurso del tiempo fueron un aumento de las medidas de seguridad, una mayor eficiencia termodinámica, un aumento de potencia y el uso de las nuevas tecnologías que fueron apareciendo.
Entre 1950 y 1960 Canadá desarrolló un nuevo tipo, basado en el PWR, que utilizaba agua pesada como moderador y uranio natural como combustible, en lugar del uranio enriquecido utilizado por los diseños de agua ligera. Otros diseños de reactores para su uso comercial utilizaron carbono (Magnox, AGR, RBMK o PBR entre otros) o sales fundidas (litio o berilio entre otros) como moderador. Este último tipo de reactor fue parte del diseño del primer avión bombardero (1954) con propulsión nuclear (el US Aircraft Reactor Experiment o ARE). Este diseño se abandonó tras el desarrollo de los misiles balísticos intercontinentales (ICBM).
Otros países (Francia, Italia, entre otros) desarrollaron sus propios diseños de reactores nucleares para la generación eléctrica comercial.
En 1946 se construyó el primer reactor de neutrones rápidos (Clementine) en Los Álamos, con plutonio como combustible y mercurio como refrigerante. En 1951 se construyó el EBR-I, el primer reactor rápido con el que se consiguió generar electricidad. En 1996, el Superfénix o SPX, fue el reactor rápido de mayor potencia construido hasta el momento (1200 MWe). En este tipo de reactores se pueden utilizar como combustible los radioisótopos del plutonio, el torio y el uranio que no son fisibles con neutrones térmicos (lentos).
En la década de los 50 Ernest Lawrence propuso la posibilidad de utilizar reactores nucleares con geometrías inferiores a la criticidad (reactores subcríticos cuyo combustible podría ser el torio), en los que la reacción sería soportada por un aporte externo de neutrones. En 1993 Carlo Rubbia propone utilizar una instalación de espalación en la que un acelerador de protones produjera los neutrones necesarios para mantener la instalación. A este tipo de sistemas se les conoce como Sistemas asistidos por aceleradores (en inglés Accelerator driven systems, ADS sus siglas en inglés), y se prevé que la primera planta de este tipo (MYRRHA) comience su funcionamiento entre el 2016 y el 2018 en el centro de Mol (Bélgica).[