¿Qué tipo de energía se libera de la fisión nuclear?

Mi libro de física menciona que su energía cinética se libera a partir de la división de los átomos, pero tiene más sentido que sea energía térmica ya que la construcción de una central eléctrica, como se muestra a continuación, utiliza la energía para calentar agua y producir vapor. ¿Es realmente energía cinética liberada por la fisión o energía térmica, como si fuera cinética, entonces no podríamos transferir directamente la energía cinética a la turbina, sin necesidad de vapor?

ingrese la descripción de la imagen aquí

Respuestas (4)

Los fragmentos de fisión, un par de núcleos más pequeños, algunos neutrones, algunos fotones y algunos neutrinos, todos tienen energía cinética como resultado de la fisión.

En sus viajes por el reactor nuclear, los fragmentos de fisión a menudo chocan con los átomos y transfieren parte de su energía cinética a aquellos átomos que, en consecuencia, se mueven más rápido y tienen más energía cinética. Moviéndose más rápido de manera aleatoria y teniendo más cinética, lo equiparamos a un aumento de temperatura, por lo que el núcleo del reactor se vuelve "más caliente".

La energía térmica es realmente un caso específico de energía cinética, es decir, es la energía cinética de las moléculas (al menos en el sentido termodinámico del calor)

Debido a que la fisión nuclear genera energía en forma de una combinación de partículas energéticas y radiación electromagnética en direcciones aleatorias, no existe una forma conveniente de aprovecharla directamente como energía cinética y tiene mucho más sentido absorber la energía de estas partículas en algún otro medio y usa eso para calentar agua y generar vapor.

El uso efectivo de los diversos tipos de radiación para calentar el agua convierte la energía cinética aleatoria en calor termodinámico que luego se puede extraer para realizar un trabajo útil.

También existe la consideración de que el vapor es un buen fluido de trabajo para la generación de energía ya que el agua es abundante y su punto de ebullición permite una planta de ciclo Rankine eficiente en el rango de temperatura de los materiales prácticos de ingeniería. O dicho de otro modo, las turbinas de vapor son una forma práctica y eficiente de convertir la energía térmica en energía eléctrica a gran escala, proporcionando un buen equilibrio entre los costes de capital, los costes de funcionamiento y la eficiencia térmica general.

Los productos de la interacción o fisión nuclear suelen ser radón o bario con partículas alfa y neutrones. El radón o el bario tienen carga y luego interactúan con partículas cargadas y luego el resultado neto es que las partículas cargadas se aceleran. La energía nuclear se convierte en energía cinética y, a continuación, mediante la interacción electromagnética y la aceleración de la carga, se produce la radiación Brehmsstralung. De esta manera, la energía nuclear, que es muy fuerte pero local o de corto alcance, se convierte en energía electromagnética y fotones. Estos fotones son fotones de rayos gamma. Estos fotones luego interactúan con la materia y difunden su energía para producir calor a una densidad de energía mucho más baja.

La temperatura es una medida de la energía cinética dentro de la materia; incluso una placa de acero que está quieta sobre una mesa tiene mucho movimiento dentro de ella, aunque se podría decir que sus átomos permanecen en la misma configuración. El calor ha sido descrito como átomos 'sacudiendo'/'oscilando' a una frecuencia más alta. Hacen que los átomos cercanos hagan lo mismo, a expensas de su propia energía 'sacudida'. Pero el calor es solo un tipo específico de movimiento, si lo miras desde la perspectiva de los átomos. Sin embargo, no te tomes la analogía demasiado en serio; estas cosas no son en realidad esferas que se mueven de un lado a otro inexplicablemente