LA ENERGÍA NUCLEAR EN EL AULA

Francisco Jesús Carrillo Contreras
Centro Educativo de Cádiz, España
jmariohv@yahoo.es 

Desde los comienzos de la historia siempre se han dado diversos usos a los avances científicos empezando por el fuego cuando mas tarde se convirtió en un potentísimo medio de defensa cuando se uso para fabricar el llamado fuego griego con el que destruían los barcos atacantes en la Grecia Clásica. En la actualidad quiero centrarme sobre todo en el descubrimiento de la energía nuclear y sus usos tanto militares como civiles.

Para comenzar quiero hacer referencia a los significados de la radiactividad, según el diccionario de la Real Academia de la Lengua “Propiedad de ciertos cuerpos cuyos átomos, al desintegrarse espontáneamente, emiten radiaciones.” Otras definiciones que he manejado en el proceso son las dadas por la enciclopedia Encarta “desintegración espontánea de núcleos atómicos mediante la emisión de partículas subatómicas llamadas partículas alfa y partículas beta, y de radiaciones electromagnéticas denominadas rayos X y rayos gamma.” Y la dada por la enciclopedia libre Wikipedia “fenómeno físico natural, por el cual algunos cuerpos o elementos químicos llamados radiactivos, emiten radiaciones que tienen la propiedad de impresionar placas fotográficas, ionizar gases, producir fluorescencia, atravesar cuerpos opacos a la luz ordinaria, etc.”

Derivada de la radiactividad está la energía nuclear y se define como “aquella energía que se obtiene mediante la intervención de radiaciones ionizantes”. Hoy en día su principal uso es el de producción de energía eléctrica en las denominadas Centrales nucleares. Einstein demostró las bases teóricas necesarias para este uso mediante su famosa ecuación:

(0) E=m•c2.

De esta ecuación podemos intuir que de una cantidad muy pequeña de masa radiactiva (m) se desprenderá una enorme cantidad de energía (E) al ser directamente proporcional a la velocidad de la luz al cuadrado (c).

Debido a la altísima dependencia del petróleo de los distintos países actuales se ha abierto un profundo debate en la sociedad acerca de la idoneidad del uso de la energía nuclear para la producción de energía eléctrica ya que muchos científicos la consideran como la única energía sustitutiva, hoy por hoy, del petróleo. Esto no sería definitivo sino solamente hasta que el rendimiento energético de las energías limpias y renovables aumente así como la generalización de su uso como sustitutivas de los combustibles fósiles.

Por ello creo muy necesario abordar este tema con los adolescentes que hoy día se están formando para que tengan una opinión fundada una vez conozcan los pros y los contras de este tipo de energía.

Para abordar este tema en concreto con alumnos de 3º o 4º de la ESO creo conveniente que los alumnos conozcan aspectos tanto negativos como positivos de este tipo de energía. Para ello persigo los siguientes objetivos:

 Que los alumnos conozcan el proceso de desintegración de los materiales radiactivos.

 Que distingan las diferencias entre las centrales térmicas nucleares y las de combustibles fósiles.

 Que sean conscientes de los inconvenientes que tiene este tipo de centrales energéticas.

 Los alumnos sean capaces de reconocer las aplicaciones civiles de la radiactividad.

 Han de ser capaces de reconocer los problemas que conllevan los residuos nucleares.

 Deben ser conscientes del problema del exceso de radiaciones y los problemas de salud que lleva acarreado este tipo de energías.

Para que los alumnos alcancen estos objetivos que me he propuesto voy a necesitar el desarrollo de contenidos acerca de:

 Qué es la radiactividad.

 Tipos de radiaciones ionizantes.

 Efectos de las radiaciones ionizantes en los seres vivos.

 Ventajas e inconvenientes de la energía nuclear.

 Aplicaciones de la radiactividad.

 Análisis crítico de la energía nuclear.

Para llevar a cabo estos propósitos he realizado una serie de explicaciones para que los alumnos adquieran estos conocimientos y hemos realizado unas actividades como la que paso a analizar:

Por grupos los alumnos comenzaron a buscar información acerca de los tipos de radiaciones ionizantes para elaborar un dossier acerca de esta materia, con este dossier realizaron una exposición al resto de la clase acerca de los beneficios y los problemas que conlleva el uso de la radiactividad en nuestra sociedad. Una vez realizadas las exposiciones llevaron a cabo un debate donde un grupo de alumnos defendían una postura a favor de la energía nuclear y otro grupo defendía una postura en contra de la energía nuclear.

Por otro lado solicitaron con mi aprobación unos cuadernos de actividades al CSN (Consejo de Seguridad Nuclear) donde llevaron a cabo una serie de actividades relacionadas con las radiaciones ionizantes.

Una vez visto el interés demostrado por los alumnos acerca de este tema hemos programado una visita al cementerio nuclear de El Cabril (Córdoba) para que vean de primera mano los métodos de tratamiento de los residuos radiactivos.

El análisis que yo he hecho de esta experiencia ha sido muy positivo. Los alumnos apenas tenían nociones sobre la energía nuclear y la radiactividad y tras haber desarrollado estas experiencias los alumnos se han formado una opinión crítica sobre estos temas tan controvertidos. Estas actividades me han servido para desarrollar en los alumnos una serie de actitudes y capacidades que paso a exponer a continuación.

A lo largo de la realización de las actividades de búsqueda de información los alumnos han mostrado un gran interés en esta información pues les era totalmente novedosa. Han quedado muy sorprendidos con la información obtenida sobre este tema al ver los efectos de la radiación en los seres vivos pues no conocían los efectos sobre los tejidos vivos, ni las enfermedades producidas por este tipo de radiaciones. Por otro lado tampoco conocían los usos medicinales de las radiaciones ionizantes como por ejemplo:

 Radioterapia, terapias usadas para el tratamiento de distintos tipos de cáncer.

 Radiografías, usadas en la detección de fracturas y otros diversos problemas médicos.

 Gammagrafías, usadas tanto en medicina para el estudio del páncreas al ingerir un isótopo radiactivo de I (Yodo) el cual se fija en este órgano y emite radiación Gamma quedando registrada en una placa fotográfica, otro uso es en la ingeniería para el estudio de las uniones por ejemplo en soldadura de metales para comprobar si dos metales unidos por una soldadura poseen algún defecto.

 Producción de energía eléctrica, en las centrales térmicas Nucleares donde gracias a la energía que se desprende de estos materiales radiactivos se calienta agua hasta su ebullición para mover una turbina que acciona un generador y se produce una corriente eléctrica.

Los alumnos también obtuvieron información acerca de las radiaciones naturales y de que modo estamos inmersos en ellas que son emitidas por materiales tan cotidianos como el hormigón o una cebolla.

Las búsquedas a través de Internet me han servido para incrementar la competencia digital de los alumnos mediante el uso de buscadores, enciclopedias virtuales y On-Line, mediante la resolución de juegos como “búsquedas del tesoro” propuesta por mí, etc.

La valoración que hago de la actividad de los debates que realizaron es muy positiva pues me sirvió para que los alumnos trabajaran el respeto por los demás a la hora de expresar sus opiniones respetando las de los demás mientras que éstos las están exponiendo y dando las razones por las que sostienen dichas opiniones. Además los alumnos trabajaron su expresión oral así como la agilidad mental de rebatir las preguntas y objeciones hechas a sus argumentos.

Otra de las actividades realizadas fue la proyección de un documental tratando el suceso ocurrido en la central nuclear de Chernobyl viéndose las posibles causas que se manejan así como las consecuencias que tuvo en su momento y que aún hoy en nuestros días perduran. Tras la proyección de este documental tuvo lugar un debate sobre el tema dando los alumnos sus opiniones personales acerca de la tragedia acaecida y las soluciones que se llevaron a cabo en su momento. Estas opiniones fueron recogidas por mí para luego añadirlas al dossier realizado junto con las informaciones obtenidas de diversos medios tanto impresos como digitales para su posterior estudio.

La visita al cementerio nuclear del Cabril (Córdoba) la van a preparar los alumnos realizando una serie de tareas como son:

 Búsqueda de información acerca del la situación geográfica del centro.

 Estudio de la estructura geológica del emplazamiento de las instalaciones.

 Recopilarán información acerca de los tipos de residuos que se almacenan en estas instalaciones.

 Estudio de los periodos de semidesintegración de materiales como el Uranio.

 Análisis de las normas de seguridad en instalaciones de tratamiento de residuos peligrosos.

 Estudio de la señalización sobre materiales nucleares.

Una vez realizadas estas actividades de preparación de la visita se realizará la visita propiamente dicha, tras realizarla los alumnos completarán los cuadernillos enviados por el Consejo de Seguridad Nuclear acerca del tratamiento de residuos.

He encontrado esta experiencia en su conjunto muy positiva para la formación de los alumnos porque es un tema de actualidad, y que en poco tiempo será probablemente un tema de debate entre la comunidad científica. Actualmente un porcentaje de alrededor de un 20% de la energía eléctrica generada en España se produce en centrales térmicas nucleares mientras que en otros países el porcentaje aumenta hasta el 60% que produce Francia.

Bibilografía

- Bibliografía didáctica

• Aguayo, F. y Lama, J. R. Didáctica de la Tecnología. Editorial Tébar. 1998.

• Ríos Ariza, José M. Nuevas tecnologías aplicadas a las didácticas especiales. Ed Pirámide, 2000

• Aitken, J. Tecnología creativa. Editorial MEC Morata. 1994

- Bibliografía específica

• ALFA. Revista de seguridad nuclear y protección radiológica. CSN Ediciones

• VV.AA. Emergencia en centrales nucleares. CSN Ediciones

• Manual práctico de seguridad radiológica: medidores nucleares. CSN Ediciones

• Manual práctico de seguridad radiológica: recintos blindados. CSN Ediciones

• Ley 31/1995 de prevención de riesgos laborales.

• Real Decreto 39/1997 Reglamento de los servicios de prevención.

• Real Decreto 773/1997 Disposiciones mínimas de seguridad y salud relativas a la utilización de equipos de protección individual.

- Referencias Web

• www.mtas.es

• www.juntadeandalucia.es/empleo/

• Todo Tecno: platea.pntic.mec.es/aanderic/

• Aula de tecnología: www.aulatecno.com

• Web de tecnología: usuarios.lycos.es/aprendetecno/

• Tecnología: www.educasites.net/tecnologia.htm

• Área tecnología: www.areatecnologia.com