El mundo en rumbo de colision

Premio Nobel

Mampostería

Se llama mampostería al sistema tradicional de construcción que consiste en erigir muros y paramentos, para diversos fines, mediante la colocación manual de los elementos o los materiales que los componen (denominados mampuestos) que pueden ser, por ejemplo:

Ladrillos
Bloques de cemento prefabricados
Piedras, talladas en formas regulares o no

Este sistema permite una reducción en los desperdicios de los materiales empleados y genera fachadas portantes; es apta para construcciones en alturas grandes. La mayor parte de la construcción es estructural.
A la disposición y trabazón dadas a los materiales empleados en los muros se llama aparejo.

En la actualidad, para unir las piezas se utiliza generalmente una argamasa o mortero de cemento y arena con la adición de una cantidad conveniente de agua. Antiguamente se utilizaba también el barro, al cual se le añadían otros elementos naturales como paja, y en algunas zonas rurales excrementos de vaca y caballo.
En algunos casos es conveniente construir el muro sin utilizar mortero, denominándose a los muros así resultantes "muros secos" o "de cuerda seca". Este tipo de trabajo de los muros es típico de las construcciones rurales tradicionales.

Cuando el elemento que conforma el muro es un sillar, a la fábrica resultante se le denomina sillería a hueso, en la que los sillares se colocan en seco sin material que se interponga entre ellos.
Cuando el elemento que conforma el muro es un mampuesto, a la fábrica se le denomina Mampostería en seco, en la que se colocan los mampuestos sin mortero que los una, y a lo sumo se acuñan con ripios.
Se pueden distinguir los siguientes tipos de mampostería:

Mampostería en Seco

En este tipo de mampostería no se emplea ningún mortero. Hay que escoger los mampuestos uno a uno para que el conjunto tenga estabilidad. Se emplean piedras pequeñas, llamados ripios, para acuñar los mampuestos y rellenar los huecos entre éstos.

Mampostería Ordinaria

Se ejecuta con un mortero de cal o cemento. Las piedras deben adaptarse unas a otras lo más posible para dejar el menor porcentaje de huecos relleno de mortero. Únicamente se admitirá que aparezca el ripio al exterior si la fábrica va a ser posteriormente revocada.

Mampostería Careada

Es la fábrica de mampostería cuyos mampuestos se han labrado únicamente en la cara destinada a formar el paramento exterior. Los mampuestos no tienen formas ni dimensiones determinadas. En el interior de los muros pueden emplearse ripios pero no en el paramento visto.

Mampostería Concertada

Fábrica de mampostería cuyos mampuestos tienen sus caras de junta y de parámetro labradas en formas poligonales, más o menos regulares, para que el asiento de los mampuestos se realice sobre caras sensiblemente planas.

No se admite el empleo de ripios y los mampuestos del paramento exterior deben prepararse de modo que las caras visibles tengan forma poligonal y rellenan el hueco que dejan los mampuestos contiguos. Debe evitarse la concurrencia de cuatro aristas de mampuestos en un mismo vértice.

Cuando la fábrica sea de un espesor mayor que el de los mampuestos, se procederá a asentar primero los mampuestos de los paramentos vistos, colocándose después los principales mampuestos del relleno, acuñados con ripios si fuera necesario. De trecho en trecho se unirán los dos paramentos con llaves o perpiaños tan largos como sea preciso para dar trabazón al conjunto. Si el espesor fuera tan grande que no se pudiese abarcar con una sola llave se colocan dos o más, alternadas, que alcancen más de la mitad de espesor y, si fuera preciso, se engatillarían por sus colas con abrazaderas metálicas.
Si en una mampostería concertada se forman hiladas horizontales, las líneas de juntas verticales deben ser alternadas y nunca mediará entre la junta de dos hiladas contiguas menos de 20 centímetros.

Mampostería estructural

La mampostería estructural implica el desarrollo de diseño que contemple la disposición y distribución tanto de los elementos de la mampostería, como de los refuerzos de acero que garantizan la estabilidad de la construcción.

Por la forma como se van ensamblando las diferentes unidades ó bloques estructurales con la cimentación mediante la utilización del acero de refuerzo, el sistema requiere de personal previamente instruido y preparado en el levante de bloques estructurales.
La rapidez de ejecución, la armonía del ensamble de los distintos elementos, la terminación de las superficies ó caras de las paredes (levantes), conlleva la eliminación del repello ó pañete, disminución en el uso de formaletas ó encofrados, hacen de la mampostería estructural un sistema más rápido y económico que los tradicionales.

Por su consistencia y resistencia, los bloques de mampostería estructural tienen un menor desperdicio que cualquiera de los otros elementos utilizados para el levante convencional, constituyendo otro de los factores económicos y ventajosos en los proyectos de construcción.
La mampostería estructural, es un sistema constructivo con amplia aplicación  en varios países desde hace varias décadas; en Colombia es poco el conocimiento y aplicación que hemos hecho de éste útil proceso constructivo.

Geosinteticos

Los geosintéticos son productos de última tecnología, cuyo campo de acción abarca temas como el control de la erosión, tratamiento de aluviales, drenaje y filtración, o relleno sanitario, entre otros.
Son materiales que se fabrican a partir de varios tipos de polímeros y que se utilizan para mejorar y hacer posible la ejecución de ciertos proyectos de construcción de ingeniería civil y geotécnica.
En la práctica, se denomina geotextil a aquel material textil, plano y polimérico que presenta ciertas aplicaciones en el mundo de la construcción.

Se dividen principalmente en geotextiles, geomallas y geomembranas.
Los primeros son materiales textiles que tienen una menor "abertura" de malla que las geomallas, y se utilizan para realizar funciones de protección diferentes a estas últimas, que se utilizan solamente para refuerzo.
Por su parte las geomembranas son láminas poliméricas impermeables, utilizadas como barrera de líquidos y sólidos.

Según los fabricantes también los geosintéticos se pueden clasificar según la materia prima que los componen.

Los polímeros más utilizados son las poliolefinas (polietileno y polipropileno) y el poliéster.
De acuerdo con el proceso de fabricación, los geosintéticos se pueden clasificar en geosintéticos tejidos y geosintéticos no tejidos.

En los geosintéticos tejidos las fibras que los componen se presentan en dos direcciones principales, llamadas trama y urdimbre y perpendiculares entre sí.
En los geosintéticos no tejidos las fibras tienen direcciones aleatorias.
Asimismo los geosintéticos no tejidos se dividen en termosoldados y en agujeteados.
En los primeros el proceso de producción emplea el calor para unir las fibras.
En tanto que en los segundos, las fibras se unen por un proceso de compactación por agujas.

CON BENTONITA DE SODIO

Dentro de los productos geotextiles para ser usados como impermeabilizantes duraderos figura uno formado por dos paños geotextiles de polipropileno y un mínimo de 5,3 kilogramos de bentonita de sodio por metro cuadrado. Los dos paños de geotextiles están unidos por fibras dispuestas siguiendo un proceso patentado de perforado en forma de agujas que encapsula y mantiene a la bentonita confinada en su posición.
De acuerdo a sus fabricantes este producto es ventajoso para la impermeabilización de superficies horizontales y verticales bajo nivel de terreno, como bajo losas y medianeras, tablestacado con planchas de metal, encofrado de tablones con puntales y cámaras de concreto debajo del agua.
En las características técnicas de este producto se resalta la bentonita de sodio, “un mineral único que se formó a partir de cenizas volcánicas y agua salada hace millones de años. Que además evita la intrusión de agua formando una membrana sólida y espesa al entrar en contacto con el agua. Su proceso especial hace que la bentonita de sodio se dilate al ser comprimida, formando una membrana impermeable a lo largo de todo el ciclo de vida de la estructura”.

Según señalan este producto está conformado mediante un sofisticado proceso de “fibras pasantes dispuestas entre ambos paños, que evitan el desplazamiento de la bentonita antes, durante o después de su instalación. Los paños geotextiles brindan una protección superior frente a las inclemencias del tiempo o a daños relacionados con la construcción, sin que se requiera el uso de un método de protección”.
Dentro de los usos más recomendados por sus fabricantes se encuentran: bajo losas estructurales, encofrados de tablones con puntales, paredes de retención en cámara de hormigón para estar debajo de agua, tablestacado con planchas de metal, túneles subterráneos y construcciones con hormigón inyectado a presión, entre otros.

POROMETRÍA

Un geosintético de filtración debe colocarse entre el material drenante y el suelo, cumpliendo ciertos requisitos de retención de partículas y de permeabilidad.
Los geosintéticos realizan una labor de filtro sobre las partículas de suelo, para permitir que el agua llegue al sistema de drenaje.

La permeabilidad del geosintético debe ser mayor que la permeabilidad del suelo que se pretende filtrar. La lámina filtrante debe evitar la migración de finos, que puede conducir al colapso de una estructura en ingeniería hidráulica. El geosintético de filtración también se debe diseñar para evitar la acumulación de finos que provoquen la colmatación del sistema de acuerdo con la granulometría del terreno.
La porometría del geosintético es un parámetro muy importante. El geosintético filtrante se define por su abertura de filtración y por su permisividad.

Es necesario que el geosintético de filtración sea resistente a la perforación, putrefacción y estable ante posibles ataques de agentes químicos. La pérdida gradual de permeabilidad que el sistema geosintético sufre no debe dar lugar a presiones intersticiales significativas.

REFUERZO

Los geotextiles de protección se colocan principalmente para evitar el deterioro de las láminas de impermeabilización y de tuberías de materiales semirrígidos.
Un geotextil de un determinado espesor protege contra la perforación una geomembrana de impermeabilización, por ejemplo en túneles y vertederos. Las aristas y zonas punzantes del terreno, e incluso las basuras en el caso de los vertederos, pueden punzonar la lámina. Los daños mecánicos se pueden producir en fase de construcción o con posterioridad.

El espesor del geotextil de protección y su resistencia a punzonamiento son los parámetros más importantes de estos materiales geosintéticos.
Pero cuando el valor del esfuerzo cortante supera el valor de la resistencia del suelo es necesario el empleo de un geosintético de refuerzo, que embebido en la masa de suelo consigue mejorar las características mecánicas, aumentando la resistencia al corte del conjunto, según los especialistas en el tema.
El geosintético consigue un mejor reparto de las cargas y un mejor comportamiento de las capas de base. Es decir que el geosintético aporta una mayor resistencia a tracción a la capa donde se instale. Estos materiales se emplean para reforzar suelos o asfaltos.

RETIENE PARTICULAS

Debido a su estructura de lámina continua, se utiliza un geosintético con el fin de separar dos tipos de suelo o material diferente.
La capacidad drenante de un geosintético viene determinada por la permeabilidad que el mismo presenta para que los fluidos circulen en su plano.
Su función de filtro se debe a su capacidad para retener partículas sólidas mayores de una determinada granulometría, permitiendo el paso de agua y aire.

Se consigue una función protectora, cuando el geosintético tiene un espesor suficiente para evitar los daños mecánicos que las aristas del terreno pudieran ocasionar en elementos susceptibles de rotura por punzonamiento. Su estructura tejida le permite absorber esfuerzos de tracción y distribuirlos en el medio en el que se instala.
Existen otros tipos de geotextiles que se utilizan para sustituir las arcillas de impermeabilización en los vertederos. Estos geotextiles están rellenos de arcilla bentonítica y presentan unos valores de permeabilidad muy bajos cuando están en contacto con humedad.

Otros geotextiles están formados por dos telas paralelas, se pueden rellenar de hormigón bombeable y forman un cuerpo de encofrado perdido. Su aplicación se centra sobretodo en la ejecución de canales y la protección de orillas en ingeniería hidráulica.
Según lo manifestado por sus fabricantes es necesario conocer cual es la función que se le exige a un material geosintético antes de proceder a su diseño e instalación.
Cada tipo de geosintético presenta unas características mecánicas e hidráulicas, que el fabricante debe suministrar de una manera certificada.

Cimentación Profunda

Se basan en el esfuerzo cortante entre el terreno y la cimentación para soportar las cargas aplicadas, o más exactamente en la fricción vertical entre la cimentación y el terreno. Por eso deben ser más profundas, para poder proveer sobre una gran área sobre la que distribuir un esfuerzo suficientemente grande para soportar la carga. Algunos métodos utilizados en cimentaciones profundas son:

Los Muros Pantalla: constituyen un tipo de Cimentación Profunda muy usada en edificios de altura, que actúa como un muro de contención y brinda muchas ventajas por ahorro de costes y mayor desarrollo en superficies.

Es la tipología de Cimentaciones más difundida en áreas urbanas para edificios con sótano en un predio entre medianeras, en parkings y a modo de barreras de contención de agua subterránea en túneles y carreteras.
El muro pantalla es un muro de contención que se construye antes de efectuar el vaciado de tierras, y transmite los esfuerzos al terreno.

Estos elementos estructurales subterráneos se emplean también en forma temporal para la contención y retención de paredes. En las grandes ciudades, para obtener mas espacios de uso en edificios, se proyectan sótanos o subsuelos que muchas veces llegan hasta 20 metros de profundidad. Son éstas las soluciones ante los elevados costes de terrenos y la necesidad de obtener mayor superficie.
A estos efectos, se trata de conseguir muros de contención del menor espesor posible conservando una buena calidad y que ofrezcan seguridad y buen diseño.

El Pilote o sistema por pilotaje: es un tipo de cimentación profunda de tipo puntual, que se hinca en el terreno buscando siempre el estrato resistente capaz de soportar las cargas transmitidas. Cuando las cargas transmitidas por el edificio no se pueden distribuir adecuadamente en una cimentación superficial excediendo la capacidad portante del suelo.

Puede darse que los estratos inmediatos a los cimientos produzcan asientos imprevistos y que el suelo resistente esté a cierta profundidad; es el caso de edificios que apoyan en terrenos de baja calidad. Cuando el terreno está sometido a grandes variaciones de temperatura por hinchamientos y retracciones producidos con arcillas expansivas.

Cuando la edificación está situada sobre agua o con la capa freática muy cerca del nivel de suelo. Cuando los cimientos están sometidos a esfuerzos de tracción.
Micropilotes: desde la ubicación de la maquinaria en el área de los trabajos hasta la finalización de los mismos.

Este procedimiento es aplicable cuando las capas o estratos superficiales de terreno no poseen la capacidad portante suficiente para absorber las cargas trasmitidas por la estructura del edificio. La capacidad portante del micropilote es inferior a la de los pilotes. Se utilizan en terrenos donde no es posible la ejecución de pilotes convencionales, ya sea por dificultad en los accesos como otras causas que lo impidan.

Accidentes Nucleares

Años 1950

Canadá, 12 de diciembre de 1952: el primer accidente nuclear serio ocurre en el reactor nuclear NRX de Chalk River, Canadá. Un fallo en los sistemas de apagado y varios errores de los operadores provocaron una reacción en cadena que aumentó la producción de energía del reactor a más del doble del nivel normal. El agua pesada del reactor, usada como moderador, fue purgada, apagando la reacción en menos de 30 segundos.

 Una serie subsiguiente de explosiones de hidrógeno dañó severamente el interior de reactor. Se liberaron los productos de fisión de unos 30 kg de uranio a través de la pila del reactor. Agua ligera (usada como refrigerante) irradiada se derramó a través del circuito de refrigeración dañado en el edificio del reactor; unos 4000 metros cúbicos de esta agua se bombearon a una zona de desecho para evitar la contaminación del río Ottawa.

Los controles posteriores de las fuentes de agua en las cercanías no revelaron indicios de contaminación. No hubo muertos o heridos como resultado directo del incidente. Un estudio de seguimiento realizado en 1982 entre los trabajadores de la central expuestos en el accidente no reveló efectos a largo plazo en su salud. Jimmy Carter, por entonces un teniente de la armada estadounidense se encontraba entre el personal encargado de la limpieza del accidente.

Canadá, 24 de mayo de 1958: en el reactor NRU, de nuevo en Chalk River, una varilla de combustible de uranio se incendió y se partió en dos al intentar retirarla del núcleo del reactor, debido a una refrigeración inadecuada. El fuego fue extinguido, pero no antes de liberar una cantidad notable de productos de combustión radiactivos; la contaminación radiactiva afectó el interior del edificio del reactor y, en menor grado, un área alrededor del laboratorio. Más de 600 personas formaron el equipo de limpieza del accidente.

Estados Unidos, 1959: un reactor refrigerado por sodio sufrió una fusión parcial del núcleo en el Laboratorio de Santa Susana Field, cerca de Simi Valley, California.
Años 1960

Océano Índico, 21 de abril de 1964: un satélite artificial estadounidense no consiguió alcanzar la velocidad orbital y entró de nuevo en la atmósfera a 46 km de altitud sobre el océano Índico. El generador SNAP del satélite contenía 16 kCi (590 TBq de plutonio-238, que se quemó al menos en parte durante su ingreso. Cuatro meses después del accidente se encontraron niveles elevados de 238Pu en la estratosfera.

Estados Unidos, 24 de julio de 1964: en las instalaciones de Wood River Junction (Charlestown, Rhode Island), diseñadas para recuperar uranio de materiales sobrantes de la producción de combustible nuclear, un operario accidentalmente mezcló una solución de uranio concentrado a un tanque agitado que contenía carbonato sódico, lo que resultó en una reacción nuclear crítica que le costó la vida (por exposición a una dosis de radiación de 100 grays (Gy). Noventa minutos más tarde ocurrió una segunda reacción que expuso a dos miembros del equipo de limpieza a dosis de hasta 1 Gy.

Estados Unidos, 5 de octubre de 1966: un fallo en el sistema de refrigeración por sodio del reactor de la Central Nuclear Enrico Fermi causó una fusión parcial del núcleo. El accidente fue atribuido a una pieza de circonio que obstruía una guía de flujo en el circuito de refrigeración de sodio. Dos de los 105 elementos de combustible se fundieron, pero no se detectó contaminación fuera de la vasija de contención.

Gran Bretaña, mayo de 1967: "la unidad 2 (de tipo magnox) de la central nuclear de Chapelcross (Dumfries and Galloway, Escocia) sufrió una fusión parcial cuando una vara de combustible se incendió después de recargar el reactor con combustible nuevo. Después del accidente el reactor permaneció cerrado durante dos años para ser reparado.

Suiza, 21 de enero de 1969: se produjo un fallo en la refrigeración de un reactor experimental subterráneo en Lucens, Vaud. No se produjeron heridos, pero la caverna resultó fuertemente contaminada, y fue sellada.
Años 1970

Checoslovaquia, 22 de febrero de 1977: la central nuclear A1 de Jaslovske Bohunice sufrió un serio accidente durante la carga de combustible. El accidente, de nivel 4 de la escala INES, produjo amplios daños en el combustible, y emisión de radioactividad en el área de la central. Como resultado la planta fue apagada y está siendo desmantelada.

Estados Unidos, 28 de marzo de 1979: una combinación de fallos en los equipos de la central y de errores de operarios de la misma produjo una pérdida de refrigerante y una fusión parcial del núcleo en la central nuclear de Three Mile Island (Pensilvania). Este ha sido el peor accidente nuclear civil del país hasta la fecha. La exposición a radiación fuera de la central se mantuvo por debajo de 1 mSv (inferior a la exposición anual debida a fuentes naturales), y aproximadamente dos millones de personas sufrieron exposiciones de 10 µSv.

No hubo víctimas inmediatas, aunque estudios radiológicos predicen algún caso de cáncer a largo plazo. La limpieza de la central duró más de 14 años, y sólo en el periodo de 1985 a 1995 se extrajeron casi 100 toneladas de combustible nuclear del lugar. Sin embargo el agua (contaminada) usada como refrigerante que entró en el edificio de contención se filtró entre el hormigón del edificio, dejando un residuo radiactivo imposible de eliminar. El interior del edificio de contención es peligroso y éste ha estado desde entonces permanentemente cerrado.

Años 1980

Japón, 1981: más de 100 trabajadores fueron expuestos a dosis de hasta 155 milirems de radiación diaria durante las reparaciones de la central nuclear de Tsurunga, violando el límite impuesto por la propia compañía de 100 milirems (1 mSv) diarios.

Estados Unidos, 25 de enero de 1982: una tubería del generador de vapor se rompió en la central nuclear de Rochester (Nueva York), derramando refrigerante radiactivo por el suelo de la central. Alrededor de 80 Ci (3 TBq) de vapor radiactivo escaparon a la atmósfera.

Argentina, 23 de septiembre de 1983: un operario cometió un error durante la reconfiguración de un panel de combustible, causando un accidente de criticidad en el reactor experimental RA-2. Se produjo una excursión de 3x1017 fisiones, y el operario absorbió 2000 rads (20 Gy) de radiación gamma y 1700 rads (17 Gy) de radiación neutrónica, lo que le produjo la muerte dos días después. Otras 17 personas fuera de la sala del reactor recibieron dosis de radiación entre 1 y 35 rads (entre 0,01 y 0,35 Gy).[24] pg103[25]
Unión Soviética, 26 de abril de 1986: en la central nuclear de Chernobyl, cerca de Kiev (Ucrania) se produjo el peor accidente de la historia de la energía nuclear. Un prueba de rendimiento del reactor hecho por debajo de las medidas de seguridad recomendadas, produjeron una explosión que liberó material radiactivo en la atmósfera, la nube radioactiva se extendió desde Ucrania a Europa alcanzando los Estados
Unidos y Canadá.

 Las consecuencias del accidente han sido y son enormes: miles de kilómetros cuadrados contaminados durante muchos siglos, centenares de miles de refugiados, heridos, y enfermos, y una cantidad estimada en varios miles, o decenas o centenares de miles de víctimas mortales (la mayoría de ellas pronosticadas para los próximos años).

Alemania, 4 de mayo de 1986: un reactor THTR-300 de gas a alta temperatura, localizado en Hamm-Uentrop sufrió un escape de radiación cuando una de sus esferas de combustible se atascó en la tubería utilizada para hacer llegar el combustible nuclear al reactor. Las manipulaciones de los operarios para eliminar la obstrucción de la tubería causaron daños en el combustible, liberando radiación que se pudo detectar a dos kilómetros del reactor.

Goiania (Brasil), septiembre de 1987: dos personas roban una fuente de cesio-137 de un centro de radioterapia abandonado. La fuente pasa por varias manos y provoca cuatro muertos, otros tantos heridos graves y más de 270 personas irradiadas.

RDA, 1989: se produjo una fusión parcial del núcleo en la central de Greifswald.
España, 19 de octubre de 1989: la central nuclear de Vandellós, cerca de Tarragona, sufrió un incendio en la zona de turbinas. No se liberó radiactividad ni se dañó el núcleo, pero los sistemas de seguridad resultaron seriamente dañados, por lo que se decidió cerrar la planta, que en la actualidad se encuentra en periodo de desmantelamiento.

Años 1990

Zaragoza, España, del 10 al 20 de diciembre de 1990: 27 pacientes de cáncer reciben radioterapia en malas condiciones por un acelerador de electrones estropeado, provocando la muerte de once de ellos.
Rusia, 6 de abril de 1993: en las instalaciones de reprocesado de plutonio de la Empresa Química Siberiana, en Tomsk, un aumento de presión produjo un fallo mecánico explosivo en un vaso reactor de 34 m³. El vaso, que se encontraba enterrado en un búnquer de hormigón bajo el edificio 201, contenía una mezcla de ácido nítrico concentrado, uranio (8757 kg), plutonio (449 g) y desechos radiactivos y orgánicos de un ciclo de extracción previo.
 La explosión desplazó la cubierta de hormigón del búnquer, y voló una amplia sección del tejado del edificio, permitiendo el escape de aproximadamente 6 GBq de 239Pu y 30 TBq de varios otros elementos radiactivos. El accidente expuso 160 trabajadores de la empresa y casi 2000 liquidadores a dosis totales de hasta 50 mSv (el límite para trabajadores de la industria radiactiva es de 100 mSv cada 5 años). La contaminación se extendió 28 kilómetros en dirección noreste. La pequeña aldea de Georgievka (pob. 200) se encontraba en el extremo de la zona contaminada, aunque no se ha informado de muertes o enfermedades relativas al incidente.

España, mayo de 1998: Una planta de Acerinox derrite una fuente de chatarra contaminada con cesio-137, causando una nube radiactiva.

Japón, 30 de septiembre de 1999: el peor accidente nuclear de Japón antes del de la central nuclear Fukushima I, se produjo en la central de reprocesado de uranio en Tokai-mura, prefectura de Ibaraki, al noreste de Tokio. Un grupo de trabajadores vertía una solución de nitrato de uranilo que contenía aproximadamente 16,6 kg de uranio, excediendo la masa crítica, en un tanque de precipitado. El tanque no estaba diseñado para disolver este tipo de solución ni para prevenir un caso de criticidad como el que se dio. Tres trabajadores fueron expuestos a dosis de radiación neutrónica por encima de lo permitido, y dos de ellos murieron. Otros 116 empleados recibieron dosis de 1 mSv o más.

Años 2000

EE. UU., 15 de febrero de 2000: el reactor número 2 de la central nuclear de Indian Point, en Buchanan (Nueva York), descargó una pequeña cantidad de vapor radiactivo tras la rotura de una tubería del generador de vapor. No se detectó radiactividad en el exterior de la planta. La compañía operadora, Con Edison, fue amonestada por no seguir el procedimiento de notificación a las autoridades. Posteriormente se le exigió remplazar los cuatro generadores de vapor de la central.

Japón, 9 de febrero de 2002: dos trabajadores fueron expuestos a una cantidad pequeña de radiación y sufrieron quemaduras leves cuando se declaró un incendio en la central nuclear de Onagawa, prefectura de Miyagi. El fuego se produjo en los cimientos del reactor número 3 durante una inspección de rutina, al ser perforado accidentalmente un pulverizador a presión, incendiando una lámina de plástico.

Gran Bretaña, 19 de abril de 2005: una solución de 20 toneladas de uranio y 160 kg de plutonio en 83.000 litros de ácido nítrico estuvo sufriendo pérdidas desapercibidamente durante varios meses, a través de una tubería rota, en la planta de reprocesado de combustible nuclear THORP. El combustible perdido, parcialmente procesado, fue bombeado a tanques en el exterior de la planta.

Gran Bretaña, septiembre de 2005: la central de cimentado de Dounreay fue cerrada después de un vertido (que no alcanzó el exterior) de 266 litros de residuos radiactivos de reprocesado. En octubre otro laboratorio de reprocesado fue cerrado tras encontrarse trazas radiactivas en las mucosas de ocho de sus trabajadores.

Japón, 16 de julio de 2007: un terremoto de magnitud 6,8 causó daños en la mayor central atómica del mundo, la planta de la Central nuclear de Kashiwazaki-Kariwa en la Prefectura de Niigata. Las primeras informaciones anunciaban un vertido al medio ambiente más de 1200 litros de agua radiactiva, pero la compañía propietaria de la central confirmó poco después que habían sido más. La planta fue cerrada días después.

España, 28 de noviembre de 2007: Un error en la configuración de los conductos de ventilación del edificio de combustible de la Central Nuclear de Ascó provoca que se liberen partículas radioactivas al exterior.  La estimación de actividad vertida finalmente asciende a un máximo de 84,95 millones de bequerelios (2,3 milicurios (mCi)) de 60Co, 54Mn, 51Cr y 59Fe, sin registrarse afecciones radiológicas en los trabajadores y los habitantes de la zona. El incidente fue notificado al Consejo de Seguridad Nuclear en abril de 2008, lo que provocó que el director de la central fuera destituido, acusado, además, de falsear los datos del incidente.

Eslovenia, 4 de junio de 2008: La central nuclear de Krsko detiene sus reactores después de detectarse una fuga en el refrigerante. Según la dirección de la central no hubo fugas al exterior.
Años 2010
Japón,11 de marzo de 2011: la central nuclear Fukushima I fue afectada por un terremoto y tsunami que provocó una crisis en los sistemas de refrigeración, que luego devinieron en tres explosiones en tres de los seis reactores de la central, un grave incendio en tres reactores del complejo, y la emisión al exterior de partículas radiactivas.

Este accidente continúa activo al día viernes 28 de septiembre de 2012, recibiendo actualmente una calificación de Nivel 7 en el sistema internacional. Se considera el más grave a nivel mundial después de Chernóbil y el más grave sufrido en Japón.

Veracruz, México,12 de Marzo de 2011: Central Nuclear Laguna Verde en Alto Lucero sus localidades cercanas, se a detectado desde los últimos años desde 2002 gente que nace con problemas del cardíacos, respiratorios e inclusive diabetes a una temprana edad, esto se debe que el 2 de Abril de 2012 se detecto Plutonio en el agua del río que viene para que la gente tome agua para sus cultivos, y la Sociedad de un Grupo Social Ecologista de Veracruz organizo una junta donde propuso que estos ya son accidentes graves, donde aseguro que hubo un escape del Plutonio al río y si llega un accidente como el de Fukishima o Chernobyle afectara a las ciudades más cercanas: Xalapa, Orizaba, Cordoba y Maltrata.

Francia, El 5 de abril de 2012, a las 12:20 (10:20 GMT), se detectó un incendio en el edificio del reactor de la unidad de producción número 2 de la central nuclear de Penly. Según FED, los sistemas de seguridad se activaron y el propio reactor se detuvo.

Los 10 accidentes más grandes en la época

Corazón de demonio (1945): El 21 de agosto de 1945, en Nuevo México, se produjo el primer accidente nuclear: el físico estadounidense Harry Daghlian fue irradiado como resultado de un incidente crítico. El accidente ocurrió cuando se dejó caer un pequeño ladrillo de carburo de tungsteno dentro del núcleo de plutonio de una bomba en fase de desarrollo en etapa delta.
El evento radioactivo que acompañó a esta reacción crítica fue la emisión de un intenso resplandor azul ionizante. Daghlian se asustó inmediatamente después de dejar caer el ladrillo e intentó retirarlo infructuosamente, muriendo 25 días más tarde

Chalk RiverCanadá (1952): El 12 de diciembre de 1952 se produjo el primer accidente nuclear serio en el reactor nuclear NRX de Chalk River, Canadá. Un fallo en los sistemas de apagado y varios errores de los operadores provocaron una reacción en cadena que aumentó la producción de energía del reactor a más del doble del nivel normal.
Se liberaron los productos de fisión de unos 30 kg de uranio a través de la pila del reactor. Agua ligera (usada como refrigerante) irradiada se derramó a través del circuito de refrigeración dañado en el edificio del reactor, y unos 4000 metros cúbicos de esta agua se bombearon a una zona de desecho para evitar la contaminación del río Ottawa. Aunque fue el primer accidente serio en una planta, no hubo muertos o heridos como resultado directo del incidente, y un estudio de seguimiento realizado en 1982 entre los trabajadores de la central expuestos en el accidente no reveló efectos a largo plazo en su salud.

Windscale, Reino Unido (1957): Se trató de un accidente de Nivel 5. Un incendio en uno de los dos reactores provoca una fuga de radiación que contamina 518 kilómetros cuadrados: ganado y cultivos debieron ser destruidos. Se reportan 33 muertes humanas por cáncer.

Tybee Island B-47 (1958): La aeronave B-47 fue comisionada a una expedición que llevaba una bomba de hidrógeno de aproximadamente 3.400 kilogramos. A las 20 horas, la aeronave chocó contra un avión F86. No se desplomó, pero pidió autorización para dejar caer la bomba en aras de perder peso evitar una explosión. La bomba fue arrojada al mar con decenas de kilogramos de sustancias radiactivas. Días más tarde, un equipo de la Fuerza Armada de Estados Unidos determinó que el explosivo no estalló, aunque de haberlo hecho habría incinerado el territorio circundante, Savannah, Georgia.

Montes Urales, URSS (1958): Tras una explosión de desechos radiactivos en una fábrica de armas nucleares soviéticas cerca de la ciudad de Kyshtym, las autoridades debieron evacuaa a más 10 mil personas del área contaminada, sin reportarse víctimas.

Checoslovaquia (1977): La central nuclear A1 de Jaslovske Bohunice sufrió un serio accidente durante la carga de combustible. El accidente, de nivel 4 de la escala INES, produjo amplios daños en el combustible y emisión de radioactividad en el área de la central. Como resultado la planta fue apagada y está siendo desmantelada.

Three Mile Island (1979): De Nivel 6 en la escala, se trata del peor accidente nuclear de la historia de Estados Unidos. Una combinación de fallos en los equipos de la central y de errores de operarios de la misma produjo una pérdida de refrigerante y una fusión parcial del núcleo en la central nuclear de Three Mile Island (Pensilvania). La exposición a radiación fuera de la central se mantuvo por debajo de 1 mSv (milisievert, la unidad científica de medición de la dosis de radiación) y aproximadamente dos millones de personas sufrieron exposiciones de 10 Sv.

No hubo víctimas inmediatas, aunque estudios radiológicos predicen algún caso de cáncer a largo plazo. La limpieza de la central duró más de 14 años, y sólo en el periodo de 1985 a 1995 se extrajeron casi 100 toneladas de combustible nuclear del lugar. Sin embargo el agua (contaminada) usada como refrigerante que entró en el edificio de contención se filtró entre el hormigón del edificio, dejando un residuo radiactivo imposible de eliminar.

Chernobyl (1986): El peor accidente de la historia de la energía nuclear. Una prueba de rendimiento del reactor hecho por debajo de las medidas de seguridad recomendadas, produjo una explosión que liberó material radiactivo en la atmósfera, y la nube radioactiva se extendió desde Ucrania a Europa alcanzando los Estados Unidos y Canadá. Las consecuencias del accidente fueron y son enormes: miles de kilómetros cuadrados contaminados durante muchos siglos, centenares de miles de refugiados, heridos, y enfermos, y una cantidad estimada en varios miles, o decenas o centenares de miles de víctimas mortales (la mayoría de ellas pronosticadas para los próximos años).

Tokaimura, Japón (1999): Accidente de Nivel 5. Un error humano provoca una descontrolada reacción nuclear en cadena en una planta de procesamiento de uranio. En total dos empleados pierden la vida de los 50 que estuvieron expuestos a altos niveles de gas radioactivo. Autoridades ordenan a más de 300 mil residentes que permanezcan encerrados.

Fukushima Japón (2011): La central nuclear Fukushima fue afectada por un terremoto y tsunami que provocó una crisis en los sistemas de refrigeración, que luego devinieron en tres explosiones en tres de los seis reactores de la central, un grave incendio en tres reactores del complejo, y la emisión al exterior de partículas radiactivas. Según Francia, el accidente fue de Nivel 6 y podría tratarse del segundo peor accidente nuclear de la historia, luego de Chernobyl.

Residuos Nucleares

Los residuos radiactivos son residuos que contienen elementos químicos radiactivos que no tienen un propósito práctico. Es frecuentemente el subproducto de un proceso nuclear, como la fisión nuclear. El residuo también puede generarse durante el procesamiento de combustible para los reactores o armas nucleares o en las aplicaciones médicas como la radioterapia o la medicina nuclear.

Se suelen clasificar por motivos de gestión en:

*Residuos desclasificables: No poseen una radiactividad que pueda resultar peligrosa para la salud de las personas o el medio ambiente, en el presente o para las generaciones futuras. Pueden utilizarse como materiales convencionales.

*Residuos de baja actividad: poseen radiactividad gamma o beta en niveles menores a 0,04 GBq/m³ si son líquidos, 0,00004 GBq/m³ si son gaseosos, o la tasa de dosis en contacto es inferior a 20 mSv/h si son sólidos. Solo se consideran de esta categoría si además su periodo de semidesintegración es inferior a 30 años. Deben almacenarse en almacenamientos superficiales.

*Residuos de media actividad: poseen radiactividad gamma o beta con niveles superiores a los residuos de baja actividad pero inferiores a 4 GBq/m³ para líquidos, gaseosos con cualquier actividad o sólidos cuya tasa de dosis en contacto supere los 20 mSv/h. Al igual que los residuos de baja actividad, solo pueden considerarse dentro de esta categoría aquellos residuos cuyo periodo de semidesintegración sea inferior a 30 años. Deben almacenarse en almacenamientos superficiales.

*Residuos de alta actividad o alta vida media: todos aquellos materiales emisores de radiactividad alfa y aquellos materiales emisores beta o gamma que superen los niveles impuestos por los límites de los residuos de media actividad. También todos aquellos cuyo periodo de semidesintegración supere los 30 años (por ejemplo los actínidos minoritarios), deben almacenarse en almacenamientos geológicos profundos (AGP).

Composición

Los residuos nucleares, cuyo aspecto es igual al del combustible nuevo. Emiten radiación alfa, beta y gamma, además de generar calor como consecuencia de la desintegración radiactiva. Además contienen diferentes sustancias que desarrollan su radiactividad independientemente, lo que dificulta el tratamiento de los residuos; por ejemplo, aunque el principal elemento sea el uranio (95% de los residuos), son los productos de fisión del combustible (2% de los residuos) los que se mantienen mayor actividad durante los primeros 150-200 años. Entre estos residuos se encuentran también el plutonio 240, que tarda aproximadamente 6600 años en desintegrarse; y el neptunio 237, con una vida media de 2.130.000 años.

Almacenamiento de los residuos

Existen medios viables para la gestión de los residuos. En el caso de los de media y baja actividad, se cuenta con dos opciones. Por un lado, el confinamiento en superficie o bien su almacenamiento en instalaciones subterráneas de baja profundidad.

Por su parte, los residuos de alta actividad requieren sistemas de gestión que garanticen su aislamiento y confinamiento durante largos periodos de tiempo. Las dos opciones que existen para su almacenamiento son el almacenamiento temporal prolongado y el almacenamiento definitivo a gran profundidad o almacenamiento geológico profundo.

El almacenamiento temporal prolongado permite guardar el combustible entre 100 y 300 años y puede llevarse a cabo con la tecnología existente en la actualidad a través de los almacenes temporales centralizados. Respecto a la segunda opción, el almacenamiento geológico profundo, aún ha de demostrarse que sea efectivo para periodos extremadamente largos o al menos similares a los del almacenamiento temporal prolongado.

 Pese a no existir una regulación internacional específica al respecto, sí que hay consenso acerca de que el almacenamiento geológico profundo es la mejor opción una vez que la tecnología ofrezca totales garantías. El ATC, sin embargo, no ofrece una solución definitiva al problema, sino que queda pendiente para generaciones futuras. Se trata, por tanto, de una opción de gestión temporal, y no final.

Reactores Nucleares

Una planta nuclear es una instalación industrial empleada para la generación de energía eléctrica a partir de energía nuclear. Se caracteriza por el empleo de combustible nuclear compuesto básicamente de material fisionable que mediante reacciones nucleares proporciona calor que a su vez es empleado a través de un ciclo termodinámico convencional para producir el movimiento de alternadores que transforman el trabajo mecánico en energía eléctrica. Estas centrales constan de uno o más reactores.

El núcleo de un reactor nuclear consta de un contenedor o vasija en cuyo interior se albergan bloques de un material aislante de la radioactividad, comúnmente se trata de grafito o de hormigón relleno de combustible nuclear formado por material fisible (uranio-235 o plutonio-239). En el proceso se establece una reacción sostenida y moderada gracias al empleo de elementos auxiliares que absorben el exceso de neutrones liberados manteniendo bajo control la reacción en cadena del material radiactivo; a estos otros elementos se les denominan moderadores.

Rodeando al núcleo de un reactor nuclear está el reflector cuya función consiste en devolver al núcleo parte de los neutrones que se fugan de la reacción.

Las barras de control que se sumergen facultativamente en el reactor, sirven para moderar o acelerar el factor de multiplicación del proceso de reacción en cadena del circuito nuclear.

El blindaje especial que rodea al reactor, absorbe la radiactividad emitida en forma de neutrones, radiación gamma, partículas alfa y partículas beta.

Un circuito de refrigeración externo ayuda a extraer el exceso de calor generado.

Las instalaciones nucleares son construcciones complejas por la variedad de tecnologías industriales empleadas y por la elevada seguridad con la que se les dota. Las características de la reacción nuclear hacen que pueda resultar peligrosa si se pierde su control y prolifera por encima de una determinada temperatura a la que funden los materiales empleados en el reactor, así como si se producen escapes de radiación nociva por esa u otra causa. 

La energía nuclear se caracteriza por producir, además de una gran cantidad de energía eléctrica, residuos nucleares que hay que albergar en depósitos aislados y controlados durante largo tiempo. Aunque produce contaminación atmosférica de gases derivados de la combustión que producen el efecto invernadero, no precisan el empleo de combustibles fósiles para su operación. En España las centrales nucleares generaron el 20 % de la energía eléctrica necesaria en 2008.

Sistema de refrigeración en una central nuclear

El sistema de refrigeración se encarga de que no se sobrecaliente el reactor y esto produzca una fusión en el núcleo del reactor. Funciona de la siguiente manera: Mediante un caudal de agua de 44.600 kg/s aportado por un tercer circuito semiabierto, denominado "Sistema de Circulación", se realiza la refrigeración del condensador. Este sistema consta de dos torres de refrigeración de tiro natural, un canal de recogida del agua y las correspondientes bombas de impulsión para la refrigeración del condensador y elevación del agua a las torres. El caudal de agua evaporado por la torre es restituido a partir de la toma de agua en un azud de un río próximo.

Funcionamiento

*Las centrales nucleares constan principalmente de cuatro partes:

*El reactor nuclear, donde se produce la reacción nuclear.

*El generador de vapor de agua (sólo en las centrales de tipo PWR).

*La turbina, que mueve un generador eléctrico para producir electricidad con la expansión del vapor.

El condensador, un intercambiador de calor que enfría el vapor transformándolo nuevamente en líquido.

El reactor nuclear es el encargado de realizar la fisión o fusión de los átomos del combustible nuclear, como uranio, generando como residuo el plutonio, liberando una gran cantidad de energía calorífica por unidad de masa de combustible.

El generador de vapor es un intercambiador de calor que transmite calor del circuito primario, por el que circula el agua que se calienta en el reactor, al circuito secundario, transformando el agua en vapor de agua que posteriormente se expande en las turbinas, produciendo el movimiento de éstas que a la vez hacen girar los generadores, produciendo la energía eléctrica. Mediante un transformador se aumenta la tensión eléctrica a la de la red de transporte de energía eléctrica.

Después de la expansión en la turbina el vapor es condensado en el condensador, donde cede calor al agua fría refrigerante, que en las centrales PWR procede de las torres de refrigeración. Una vez condensado, vuelve al reactor nuclear para empezar el proceso de nuevo.

Las centrales nucleares siempre están cercanas a un suministro de agua fría, como un río, un lago o el mar, para el circuito de refrigeración, ya sea utilizando torres de refrigeración o no.

Tipos de centrales nucleares

Existen muchos tipos de centrales nucleares cada una con sus propias ventajas e inconvenientes. En primer lugar hay centrales basadas en fisión nuclear y en fusión nuclear, aunque estas se encuentran actualmente en fase experimental y son solo de muy baja potencia.

A partir de aquí, nos centraremos en las centrales de fisión. Estas se dividen en dos grandes grupos: por un lado los reactores térmicos y por otro los rápidos. La diferencia principal entre estos dos tipos de reactores es que los primeros presentan moderador y los últimos no. Los reactores térmicos(los más utilizados en la actualidad) necesitan para su correcto funcionamiento que los neutrones emitidos en la fisión, de muy alta energía sean frenados por una sustancia a la que se llama moderador, cuya función es precisamente esa. Los reactores rápidos (de muy alta importancia en la generación III+ y IV) sin embargo no precisan de este material ya que trabajan directamente con los neutrones de elevada energía sin una previa moderación.

Los reactores térmicos se clasifican según el tipo de moderador que utilizan, así tenemos:

*Reactores moderados por agua ligera.

*Reactores tradicionales

*LWR (Light Water Reactor) De diseño occidental

*PWR (Pressurized Water Reactor)

*BWR (Boiling Water Reactor)

*VVER De diseño ruso.

*Reactores avanzados (basados en los anteriores pero con grandes mejoras en cuanto a seguridad)

*AP1000 (Advanced Pressurized Reactor) Basado en el PWR

*EPR (European Pressurized Reactor) Basado en PWR

*ABWR (Advanced Boiling Water Reactor) Basado en BWR

*VVER 1000 basado en el VVER

*PHWR (Pressurized Heavy Water Reactor) Reactores moderados por agua pesada

*CANDU (Canadian Natural Deuterium Uranium)

*Reactores moderados con grafito

*Reactores tradicionales (generalmente refrigerados por gas)

*RBMK el de Chernóbil refrigerado por agua

*MAGNOX de diseño ingles

*GCR (Gas Carbón Reactor) de diseño francés

Reactores avanzados

*AGR (Advanced Gas Reactor) reactor avanzado basado en el GCR

*HTGR (High Tamperature gas reactor) reactor de gas de alta temperatura

*PBMR (Pebble Bed Modular Reactor)

Por otra parte tenemos los reactores rápidos, todos ellos avanzados, conocidos como FBR (fast breeder reactors):

Refrigerados por metales líquidos

Sodio, plomo y plomo-bismuto

Molécula Trofeo

En un artículo publicado en la revista Science, los miembros del equipo, formado por científicos de las Universidades de Nottingham y Manchester (Reino Unido), anunciaron que pueden preparar un compuesto de nitruro de uranio terminal que es estable a temperatura ambiente. Por otra parte, demostraron que el compuesto puede almacenarse en frascos en forma cristalizada o en polvo.

El estudio fue apoyado en parte por el proyecto financiado por la Unión Europea UNCLE, El uranio en entornos de ligando no clásicos, que recibió una subvención de inicio (Starting Grant) de 999.996 euros del Consejo Europeo de Investigación (CEI).

Los investigadores argumentan que el avance podría tener implicaciones futuras para la industria de la energía nuclear, ya que los materiales de nitruro de uranio podrían ofrecer una alternativa viable a los actuales combustibles nucleares de óxidos mixtos utilizados en los reactores nucleares, puesto que superan las prestaciones de estos en cuanto a alta densidad, punto de fusión y conductividad térmica. Además, el proceso empleado por los científicos para fabricar el compuesto podría facilitar una ruta más limpia y a menor temperatura que los métodos que se emplean actualmente.

Intentos anteriores para preparar compuestos de uranio y nitrógeno de triple enlace habían requerido temperaturas tan bajas como cinco grados Kelvin (-268 ºC), aproximadamente equivalente a la temperatura del espacio interestelar; por ello había sido difícil trabajar con ellos y manipularlos, ya que requerían equipos y técnicas especializados.

Los nitruros de uranio se preparan habitualmente mezclando dinitrógeno o amoniaco con uranio en condiciones de altas temperaturas y presiones. Según los investigadores, el problema de dicho procedimiento radica en que las condiciones de reacción tan severas necesarias para la preparación del compuesto generan impurezas que luego son difíciles de eliminar. En los últimos años, por lo tanto, los científicos han centrado su atención en el uso de métodos moleculares a bajas temperaturas; pero todos los intentos anteriores obtuvieron como resultado complejos con ligandos puente, en lugar de los productos terminales deseados, es decir, nitruros.

El método utilizado en este estudio implica la utilización de un ligando (una molécula orgánica enlazada a un metal) nitrógeno muy «voluminoso» que envuelve el centro de uranio, creando así una bolsa de protección en la que puede asentarse el nitrógeno de nitruro. La estabilización del nitruro durante la síntesis pudo realizarse gracias a la presencia de un catión (ión con carga positiva) sodio débilmente enlazado que, al bloquear el nitruro, impide que éste reaccione con otros elementos. En la etapa final, el sodio se eliminaba suavemente, sacándolo de la estructura, lo que hizo posible obtener como producto final nitruro de uranio estable de triple enlace.

El doctor Stephen Liddle de la Universidad de Nottingham comentó: "La belleza de este trabajo reside en su simplicidad: al encapsular el nitruro de uranio con un ligando muy voluminoso de apoyo, estabilizar el nitruro durante la síntesis con sodio y, a continuación, secuestrar dicho sodio en condiciones suaves, por fin conseguimos aislar el enlace del nitruro de uranio terminal."

El pararrayos

Un pararrayos es un instrumento cuyo objetivo es atraer un rayo ionizando el aire para excitar, llamar y conducir la descarga hacia tierra, de tal modo que no cause daños a las personas o construcciones. Fue inventado en 1753 por Benjamín Franklin. El primer modelo se conoce como «pararrayos Franklin», en homenaje a su inventor.

En 1747 Benjamín Franklin inició sus experimentos sobre la electricidad; defendió la hipótesis de que las tormentas son un fenómeno eléctrico y propuso un método efectivo para demostrarlo. En 1749 inventó el pararrayos en las Américas.

En 1752 Franklin publicó en Londres, en su famoso almanaque (Poor Richard’s Almanack), una aplicación donde propuso la idea de utilizar varillas de acero en punta, sobre los tejados, para protegerse de la caída de los rayos. Su teoría se ensayó en Inglaterra y Francia antes incluso de que él mismo ejecutara su famoso experimento con una cometa en 1752. Inventó el pararrayos y presentó la llamada teoría del fluido único para explicar los dos tipos de electricidad atmosférica, la positiva y negativa.

A partir de entonces nacieron los pararrayos que, contrariamente a lo que indica su nombre, se diseñaron para excitar y atraer la descarga y luego conducirla hacia un lugar donde no ocasione daños. La confianza de protección era tan grande en la sociedad que, inconscientemente, no contemplaban sus riesgos, e incluso llegaron a diseñarse estéticos paraguas con pararrayos incorporado.

En 1753, el ruso Georg Wilhelm Richmann siguió las investigaciones de Franklin para verificar el efecto de protección, pero en su investigación un impacto de rayo lo fulminó cuando éste fue excitado y atraído por el pararrayos, y recibió una descarga eléctrica mortal cuando manipulaba parte de la instalación del pararrayos.

En 1919 Nikola Tesla definió correctamente el principio de funcionamiento del pararrayos, y rebatió las teorías y la técnica de Benjamín Franklin y su patente. Desde entonces, la industria del pararrayos ha evolucionado y se fabrican modelos de distinto diseño, como pararrayos de punta simple, pararrayos con multipuntas o pararrayos con punta electrónica, pero todos con el mismo principio físico de funcionamiento: ionizar el aire a partir de un campo eléctrico natural generado en el suelo por la tormenta, con el principio de excitar y capturar el rayo en la zona que se desea proteger. Una instalación de pararrayos está compuesta, básicamente, de tres elementos: un electrodo captador (pararrayos), una toma de tierra eléctrica y un cable eléctrico para conducir la corriente del rayo, desde el pararrayos a la toma de tierra.

El rayo

El rayo es una poderosa descarga electrostática natural producida durante una tormenta eléctrica; generando un "pulso electromagnético". La descarga eléctrica precipitada del rayo es acompañada por la emisión de luz (el relámpago), causada por el paso de corriente eléctrica que ioniza las moléculas de aire, y por el sonido del trueno, desarrollado por la onda de choque. La electricidad (corriente eléctrica) que pasa a través de la atmósfera calienta y expande rápidamente el aire, produciendo el ruido característico del rayo; es decir, el trueno. Los rayos se encuentran en Estado plasmático.

La probabilidad de ser alcanzado por un rayo es de 1 en 2.320.000. En promedio, un rayo mide 11/2 Km y el más extenso fue registrado en Texas y alcanzó los 190 Km de longitud. Un rayo puede alcanzar los 200.000 Km/h. Es 5 veces más caliente que la superficie del Sol. La diferencia de potencial es 1000 millones de voltios con respecto al suelo [cita requerida]. Toda la energía de todo tipo que consume el planeta en 7 años se encuentra contenida en un rayo. Cada año se registran 16 millones de tormentas con rayos.

Generalmente, los rayos son producidos por partículas positivas por la tierra y negativas a partir de nubes de desarrollo vertical llamadas cumulonimbos. Cuando un cumulonimbos alcanza la tropopausa, las cargas positivas de la nube atraen a las cargas negativas, causando un relámpago o rayo. Esto produce un efecto de ida y vuelta; se refiere a que al subir las partículas instantáneamente regresan causando la visión de que los rayos bajan. Un rayo puede generar una potencia instantánea de 1 gigawatio (1 millar de watts), pudiendo ser comparable a la de una explosión nuclear.

La disciplina que, dentro de la meteorología, estudia todo lo relacionado con los rayos se denomina ceraunología.

Formación del rayo

Cómo se inicia la descarga eléctrica sigue siendo un tema de debate. Los científicos han estudiado las causas fundamentales, que van desde las perturbaciones atmosféricas (viento, humedad y presión) hasta los efectos del viento solar y a la acumulación de partículas solares cargadas. Se cree que el hielo es el elemento clave en el desarrollo, propiciando una separación de las cargas positivas y negativas dentro de la nube.

Los rayos pueden producirse en las nubes de cenizas de erupciones volcánicas, o puede ser causado por violentos incendios forestales que generen polvo capaz de crear carga estática.

Rayo nube a tierra

Es el más conocido y el segundo tipo más común. De todos los tipos de rayos, este representa la mayor amenaza para la vida y la propiedad, puesto que impacta contra la tierra. El rayo nube a tierra es una descarga entre una nube cumulonimbos y la tierra. Comienza con un trazo inicial que se mueve desde la nube hacia abajo.

Rayo perla

El Rayo perla es un tipo de rayo de nube a tierra que parece romper en una cadena de secciones cortas, brillantes, que duran más que una descarga habitual. Es relativamente raro. Se han propuesto varias teorías para explicarlo; una es que el observador ve porciones del final de canal de relámpago, y que estas partes parecen especialmente brillantes.

Rayo tierra a nube

El rayo tierra a nube es una descarga entre la tierra y una nube cumulonimbos, que es iniciado por un trazo inicial ascendente, es mucho más raro que el rayo nube a tierra. Este tipo de rayo se forma cuando iones cargados negativamente, se elevan desde el suelo y se encuentran con iones cargados positivamente en una nube cumulonimbos. Entonces el rayo vuelve a tierra como trazo.

Rayo nube a nube

Este tipo de rayos pueden producirse entre las zonas de nube que no estén en contacto con el suelo. Cuando ocurre entre dos nubes separadas; es llamado rayo inter-nube y cuando se produce entre zonas de diferente potencial eléctrico, dentro de una sola nube, se denomina rayo intra-nube. El rayo Intra-nube es el tipo que ocurre con más frecuencia.

Conductores Eléctricos

Un conductor eléctrico es aquel material que ofrece poca resistencia al movimiento de carga eléctrica    

      

Son materiales cuya resistencia al paso de la electricidad es muy baja. Los mejores conductores eléctricos son metales, como el cobre, el oro, el hierro y el aluminio, y sus aleaciones, aunque existen otros materiales no metálicos que también poseen la propiedad de conducir la electricidad, como el grafito o las disoluciones y soluciones salinas (por ejemplo, el agua de mar) o cualquier material en estado de plasma.

Para el transporte de energía eléctrica, así como para cualquier instalación de uso doméstico o industrial, el mejor conductor es la plata, pero debido a su elevado precio, los materiales empleados habitualmente son el cobre (en forma de cables de uno o varios hilos), o el aluminio; metal que si bien tiene una conductividad eléctrica del orden del 60% de la del cobre, es sin embargo un material tres veces más ligero, por lo que su empleo está más indicado en líneas aéreas de transmisión de energía eléctrica en las redes de alta tensión.1A diferencia de lo que mucha gente cree, el oro es levemente peor conductor que el cobre, sin embargo, se utiliza en bornes de baterías y conectores eléctricos debido a su durabilidad y “resistencia” a la corrosión.

La conductividad eléctrica del cobre puro fue adoptada por la Comisión Electrotécnica Internacional en 1913 como la referencia estándar para esta magnitud, estableciendo el International Annealed Copper Standard (Estándar Internacional del Cobre Recocido) o IACS. Según esta definición, la conductividad del cobre recocido medida a 20 °C es igual a 58.0  MS/m.2 A este valor es a lo que se llama 100% IACS y la conductividad del resto de los materiales se expresa como un cierto porcentaje de IACS. La mayoría de los metales tienen valores de conductividad inferiores a 100% IACS pero existen excepciones como la plata o los cobres especiales de muy alta conductividad designados C-103 y C-110.3

Usos

Aplicaciones de los conductores:

Conducir la electricidad de un punto a otro (pasar electrones a través del conductor; los electrones fluyen debido a la diferencia de potencial).

Establecer una diferencia de potencial entre un punto A y B.

Crear campos electromagnéticos (como en las bobinas y electroimanes).

Modificar el voltaje (con el uso de transformadores).

Crear resistencias (con el uso de conductores no muy conductivos).

Semiconductores

Los primeros semiconductores utilizados para fines técnicos fueron pequeños detectores diodos empleados a principios del siglo 20 en los primitivos radiorreceptores, que se conocían como “de galena”. Ese nombre lo tomó el radiorreceptor de la pequeña piedra de galena o sulfuro de plomo (PbS) que hacía la función de diodo y que tenían instalado para sintonizar las emisoras de radio. La sintonización se obtenía moviendo una aguja que tenía dispuesta sobre la superficie de la piedra. Aunque con la galena era posible seleccionar y escuchar estaciones de radio con poca calidad auditiva, en realidad nadie conocía que misterio encerraba esa piedra para que pudiera captarlas.

En 1940 Russell Ohl, investigador de los Laboratorios Bell, descubrió que si a ciertos cristales se le añadía una pequeña cantidad de impurezas su conductividad eléctrica variaba cuando el material se exponía a una fuente de luz. Ese descubrimiento condujo al desarrollo de las celdas fotoeléctricas o solares. Posteriormente, en 1947 William Shockley, investigador también de los Laboratorios Bell, Walter Brattain y John Barden, desarrollaron el primer dispositivo semiconductor de germanio (Ge), al que denominaron “transistor” y que se convertiría en la base del desarrollo de la electrónica moderna.

Los "semiconductores" como el silicio (Si), el germanio (Ge) y el selenio (Se), por ejemplo, constituyen elementos que poseen características intermedias entre los cuerpos conductores y los aislantes, por lo que no se consideran ni una cosa, ni la otra. Sin embargo, bajo determinadas condiciones esos mismos elementos permiten la circulación de la corriente eléctrica en un sentido, pero no en el sentido contrario. Esa propiedad se utiliza para rectificar corriente alterna, detectar señales de radio, amplificar señales de corriente eléctrica, funcionar como interruptores o compuertas utilizadas en electrónica digital, etc.

Superconductores

Se denomina superconductividad a la capacidad intrínseca que poseen ciertos materiales para conducir corriente eléctrica sin resistencia ni pérdida de energía en determinadas condiciones.

La resistividad eléctrica de un conductor metálico disminuye gradualmente a medida que la temperatura se reduce. Sin embargo, en los conductores ordinarios, como el cobre y la plata, las impurezas y otros defectos producen un valor límite. Incluso cerca de cero absoluto una muestra de cobre muestra una resistencia no nula. La resistencia de un superconductor, en cambio, desciende bruscamente a cero cuando el material se enfría por debajo de su temperatura crítica. Una corriente eléctrica que fluye en una espiral de cable superconductor puede persistir indefinidamente sin fuente de alimentación. Al igual que el ferromagnetismo y las líneas espectrales atómicas, la superconductividad es un fenómeno de la mecánica cuántica.

La superconductividad ocurre en una gran variedad de materiales, incluyendo elementos simples como el estaño y el aluminio, diversas aleaciones metálicas y algunos semiconductores fuertemente dopados. La superconductividad, normalmente, no ocurre en metales nobles como el cobre y la plata, ni en la mayoría de los metales ferromagnéticos. Pero en ciertos casos, el oro se clasifica como superconductor; por sus funciones y los mecanismos aplicados.

Especificaciones para construcción de hospitales

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Tubería GRP

Guia Tecnica Tuberias PRFV

Minería a cielo abierto

Productos derivados de la Hulla

El coque

El coque es un combustible obtenido de la destilación de la hulla calentada a temperaturas muy altas en hornos cerrados y a la cual añaden calcita para mejorar su combustión, que la aíslan del aire, y que sólo contiene una pequeña fracción de las materias volátiles que forman parte de la misma. Es producto de la descomposición térmica de carbones bituminosos en ausencia de aire. Cuando la hulla se calienta desprende gases que son muy útiles industrialmente; el sólido resultante es el carbón de coque, que es liviano y poroso.

Durante la revolución industrial sustituyó al carbón vegetal como reductor y fuente de energía en los altos hornos, facilitando el desarrollo de la industria siderúrgica, que dependía hasta entonces de un recurso muy limitado como es la leña. Su empleo se popularizó para la calefacción de hogares, pues su combustión no produce humo y es menos contaminante. El carbón de coque es un combustible muy importante para la fabricación del hierro y del acero.

El coque es producido en una instalación llamada batería de coque, constituida por una serie de hornos en batería. El proceso de transformación de la hulla en coque, conocido como coquizado, consiste en su horneado durante un tiempo de entre 10 y 24 horas, dependiendo del tamaño del horno. Durante el coquizado se desprenden una serie de gases y líquidos de gran utilidad industrial, hecho por el que muchas plantas procesadoras de coque se centran más en los subproductos que en el propio coque, vendiendo éste a precio de costo.

Productos secundarios

Durante casi un siglo, los productos químicos obtenidos como derivados en el proceso primario del carbón para la producción de coque metalúrgico, han sido la fuente principal de los compuestos aromáticos que se utilizan como intermediarios en la síntesis de tintes, drogas, antisépticos y disolventes. Aunque algunos hidrocarburos aromáticos, como el tolueno y el xileno, se obtienen en buena medida de las refinerías de petróleo, productos como el benceno, naftaleno, antraceno y fenantreno se obtienen todavía como productos secundarios en los hornos de coque. También de éste se obtienen los compuestos heterocíclicos nitrogenados, como las piridinas y quinolinas.

A pesar de que gran parte del fenol se produce por hidrólisis del monoclorobenceno y por descomposición del hidroperóxido de eumeno, todavía se obtienen fenol, cresoles y xilenoles de este alquitrán.

Creosota

La creosota es un compuesto químico derivado del fraccionamiento de alquitranes procedentes de la destilación de carbones grasos (hulla) preferentemente a temperaturas comprendidas entre 900 y 1200 ºC. El fraccionamiento mencionado se realiza entre 180 ºC y 400 ºC. La norma IRAM 9512 la define así: "Producto que consiste en una mezcla de compuestos destilados del alquitrán de hulla, libre de cualquier mezcla de aceite de petróleo o de aceites no derivados del alquitrán de hulla". Fue descubierta y patentada por John Berthell en Inglaterra en el año 1838.

La composición es muy variada en función de las distintas utilizaciones.

La principal propiedad son sus cualidades biosidas para los agentes causantes del deterioro de la madera, la cual se protege impregnándola con el producto mediante proceso que habitualmente se realiza en una autoclave y que se denomina creosotado.

Para una descripción somera de cómo se produce la creosota, podemos indicar que la hulla es un carbón mineral de la era primaria (Carbonífero). Una vez extraída, se la introduce en un horno para coquificarla, obteniéndose por una parte coque (que se utiliza en los altos hornos de las acerías), y por otros vapores que llegan a un condensador de alquitrán. De ese condensador, además de alquitrán se obtienen gases, que sometidos a distintos procesos industriales dan como productos finales el sulfato de amonio, la piridina, etc. Este alquitrán pasa a la destilería, y de su fraccionamiento se obtiene: aceite de naftalina, aceite de antraceno, aceite fenolado, aceite de lavado y brea. La mezcla de los cuatro primeros en las proporciones requeridas para cumplir con la norma IRAM conforma el producto conocido como creosota.

Productos secundarios

Los productos secundarios del coquizado son: gas, aceite ligero y alquitrán. El gas es una mezcla de metano, monóxido de carbono, hidrógeno, cantidades pequeñas de hidrocarburos superiores, amoniaco y sulfuro de hidrógeno. La mayor parte de este gas se emplea como combustible. Pese a que varios cientos de compuestos químicos se obtienen del alquitrán del carbón, un número relativamente pequeño se halla presente en cantidades importantes.

El objetivo de buena parte de la investigación y el desarrollo ha sido la utilización directa del carbón como fuente de productos químicos orgánicos. La oxidación de la pasta acuosa alcalina del carbón con oxígeno bajo presión, produce una mezcla de ácidos carboxílicos aromáticos. 

Esta mezcla es difícil de refinar por la presencia de compuestos del nitrógeno y de hidroxiácidos. La hidrogenación del carbón a elevadas temperaturas y presiones, produce ácidos del alquitrán y de hidrocarburos aromáticos de importancia en cantidades mucho mayores que las que se obtienen con la carbonización. Sin embargo, esta operación es más costosa que la de otras fuentes de estos productos químicos.

Cerro Matoso

El Gobierno reveló sus exigencias en la negociación que adelanta con la minera Cerro Matoso, que hace 16 años aseguró su continuidad en las operaciones de explotación de níquel en Montelíbano (Córdoba) hasta el año 2029, al pactar con el Estado que dos contratos, uno de 1963 y otro de 1971, quedaban cobijados bajo el contrato de aporte 051 de 1996.

Este último, que estableció una prorroga por 30 años y la posibilidad de otros 15, quedó inscrito en el registro minero en 1999.

El viceministro de Minas, Henry Medina, dijo que el primer requerimiento será el pago, a partir de la firma de la prórroga, de un porcentaje de regalía, adicional al 12 por ciento que existe en este momento.

Dicho incremento es parte de la negociación.

El segundo requisito del Ejecutivo es el pago de una suma en dinero, en millones de dólares, cuyo monto también está por definir.

Adicionalmente, antes del 2020 Cerro Matoso tendrá que hacer inversiones de mínimo 500 millones de dólares en nueva tecnología, para mejorar e incrementar la producción.

Si la compañía no inyecta estos recursos, no tendrá la opción de prórroga hasta el año 2044, pero igual tendrá que seguir pagando la regalía adicional hasta cuando venza el contrato.

También, por petición del presidente Santos, el Ministerio de Minas le exige a la minera incluir una cláusula social, para darle beneficios adicionales a la comunidad de Montelíbano, zona donde se ubica el yacimiento.

De acuerdo con Medina, las peticiones gubernamentales apuntan a generar mayor empleo en la ampliación de la mina, así como mayores regalías e impuestos, producto del aumento en la producción.

Original de: Ómar G. Ahumada Rojas

Redacción de Economía y Negocios

 http://www.portafolio.co

Orito Kenji

Colciencias

¿Qué es Colciencias?

Es el Departamento Administrativo de Ciencia, Tecnología e Innovación, es el organismo principal de la administración pública, rector del sector y del Sistema Nacional de Ciencia, Tecnología e innovación -SNCTI- encargado de formular, orientar, dirigir, coordinar, ejecutar e implementar la política del Estado en la materia, en concordancia con los planes y programas de desarrollo.

¿Qué hace?


Documento de Política: 
“Colombia construye y siembra futuro”
1.  Apoyo a la formación avanzada de investigadores. 
2.  Consolidación de capacidades para la CTI (incluye el apoyo a la 
generación de conocimiento y el fortalecimiento institucional de 
agentes del SNCTI). 
3.  Transformación productiva, mediante el fomento de la innovación y el 
desarrollo productivo (Alineación con la política de competitividad)
4.  Consolidación de las institucionalidad del SNCTI (incluye el 
fortalecimiento de sistemas de información y estadísticas de CTI).
5.  Fomento a la apropiación de la CTI en la sociedad colombiana.
6.  Desarrollo de las dimensiones regional e internacional de la CTI.

Transformación Productiva:
Fomento de la Innovación y el Desarrollo Productivo

1.  Apoyo a Sectores de Talla Mundial 
–  Estrategia de focalización de recursos e inversión a largo plazo
–  Inversión en formación, infraestructura para CTI, capacidades para CTI, 
proyectos de investigación e innovación
2.  Salto en la Productividad y el Empleo 
–  Estrategia amplia de diversificación hacia mayor valor agregado e 
integración del conocimiento
3.  Formalización Laboral y Empresarial 
–  Estrategia de apoyo mediante la CTI a la base de la pirámide



Tomado de http://www.colciencias.gov.co

Exposición

Expo materiales from milton_12