{"id":6853,"date":"2023-09-14T23:03:32","date_gmt":"2023-09-14T21:03:32","guid":{"rendered":"https:\/\/www.jovenesnucleares.org\/blog\/?p=6853"},"modified":"2023-09-18T18:38:31","modified_gmt":"2023-09-18T16:38:31","slug":"baterias-nucleares","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.jovenesnucleares.org\/blog\/baterias-nucleares\/","title":{"rendered":"El cielo no es el l\u00edmite, tampoco para la nuclear: bater\u00edas nucleares para viajes espaciales"},"content":{"rendered":"

En esta entrada veremos las aplicaciones de la tecnolog\u00eda nuclear para generar energ\u00eda el\u00e9ctrica m\u00e1s all\u00e1 de la centrales. \u00bfSab\u00edas que en la actualidad hay hasta 5 veh\u00edculos espaciales que funcionan gracias a bater\u00edas nucleares? Te contamos qu\u00e9 son y c\u00f3mo han ayudado a la exploraci\u00f3n espacial. \u00a1Vamos all\u00e1!<\/p>\n

Estas bater\u00edas se llaman generadores termoel\u00e9ctricos de radiois\u00f3topos (Radioisotope Thermoelectric Generator<\/em> o RTG) y desde los a\u00f1os 60 se usan para suministrar electricidad a las sondas y veh\u00edculos que exploran los confines del Sistema Solar.<\/p>\n

\u00bfC\u00f3mo funcionan? Un RTG se basa en la desintegraci\u00f3n radiactiva, por el cual un n\u00facleo at\u00f3mico inestable libera parte de su energ\u00eda mediante la emisi\u00f3n de part\u00edculas (electrones, fotones, neutrones, etc.), eso es lo que llamamos radiaci\u00f3n. En concreto para dise\u00f1ar un RTG nos interesa la radiaci\u00f3n consistente en part\u00edculas alfa, las cuales est\u00e1n formadas por dos protones y dos neutrones (es decir un n\u00facleo de He-4). Tienen una carga el\u00e9ctrica positiva y son muy pesadas en comparaci\u00f3n con otros tipos de radiaci\u00f3n (beta o gamma), por lo que depositan toda su energ\u00eda en pocas micras tras penetrar un material.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Por tanto, para fabricar un RTG colocamos un material radiactivo emisor de part\u00edculas alfa rodeado de otro material termoel\u00e9ctrico. Estos materiales son capaces de convertir la energ\u00eda depositada por las part\u00edculas alfa, es decir el calor que se genera en el material cuando \u00e9ste frena<\/em> las part\u00edculas alfa, en una corriente el\u00e9ctrica.<\/p>\n

Gracias a esta electricidad se alimentan los sistemas de una sonda espacial: sensores, antenas, etc.\u2026 Con un RTG pueden conseguirse entre 100 y 300 W, que no parece mucho, pero las sondas est\u00e1n dise\u00f1adas para consumir poco.<\/p>\n

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\u00a1Pero ahora vienen los problemas! Dado que la energ\u00eda se genera con desintegraciones es crucial el ritmo de desintegraci\u00f3n de sus n\u00facleos: si se desintegran muy r\u00e1pido, la duraci\u00f3n de la bater\u00eda ser\u00e1 muy corta, mientras que, si lo hacen demasiado lentamente, no podremos generar suficiente electricidad. \u00bfQu\u00e9 is\u00f3topo puede darnos el equilibrio que buscamos?<\/p>\n

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De los m\u00e1s de 3000 is\u00f3topos radiactivos que tenemos para elegir, \u00a1s\u00f3lo 20 resultan viables! De todos ellos, el que mejor se adapta a las caracter\u00edsticas que requiere el dise\u00f1o de un RTG es el plutonio-238. (destaquemos que NO es el plutonio que se utiliza para armamento nuclear. El Pu-238 es de uso exclusivamente civil).<\/p>\n

En la actualidad, pueden extraerse unos 40 W de 1 kg de plutonio, un rango de potencias suficiente una vez que los dispositivos salen de \u00f3rbita por las condiciones de vac\u00edo del espacio. El plutonio se carga en el RTG en forma de bloques cer\u00e1micos como el de la imagen y a continuaci\u00f3n se coloca en el interior de una c\u00e1psula protectora dise\u00f1ada a prueba de accidentes. Como siempre en el mundo nuclear \u00a1la seguridad est\u00e1 cubierta!<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Cuando la sonda ya haya despegado y est\u00e9 lo suficientemente alejada del Sol para alimentarse con placas solares (la potencial solar disminuye con el cuadrado de la distancia), el RTG entra en acci\u00f3n. En estas condiciones, los RTG son la \u00fanica opci\u00f3n para mantener los sistemas de la sonda en funcionamiento.<\/p>\n

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\"\"<\/a><\/p>\n

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Hasta la fecha se han utilizado en un mont\u00f3n de misiones. Sin ir m\u00e1s lejos los rovers<\/em> marcianos Curiosity <\/em>y Perseverance<\/em> llevan cada uno una bater\u00eda nuclear. En estos casos son especialmente necesarios ya que el polvo de la superficie de Marte tiende a tapar el Sol no siendo posible el uso de paneles solares. La sonda NewHorizons<\/em>, que en 2015 sobrevol\u00f3 Plut\u00f3n, tambi\u00e9n lleva un RTG. Las sondas Cassinni<\/em>, Ulysses<\/em> y Galileo<\/em> llevan tres, uno y dos RTG, respectivamente.<\/p>\n

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\"\"<\/a><\/p>\n

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Pero sin duda, nuestras favoritas son… \u00a1las sondas Voyager<\/em>! Son los objetos creados por la humanidad que m\u00e1s lejos han llegado de nuestro planeta: hoy se encuentran a m\u00e1s de 20.000 millones de km de nosotros. \u00a1Toda una proeza, gracias a los RTG! La foto \u00abpale blue dot<\/em>\u00bb es suya:<\/p>\n

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Como conclusi\u00f3n, gran parte de las misiones espaciales m\u00e1s importantes han sido posibles gracias a los RTG y por tanto a la tecnolog\u00eda nuclear. Sin ellos, la exploraci\u00f3n espacial tal y como la conocemos no ser\u00eda posible. \u00bfLlegaremos a usar bater\u00edas nucleares por ejemplo en veh\u00edculos particulares? Eso lo trataremos en otras entradas \ud83d\ude09. Esperamos que hayas disfrutado aprendiendo algo nuevo y \u00a1no olvides suscribirte para no perderte nada!<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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