Gaur egun energia nuklearren inguruko gogoeta egitean nolabaiteko mesfidantza sortzen zaigula ezin dugu ukatu. Mesfidantza honen arrazoiak pisuzkoak dira, baina itxaropena ere sentitu beharko genuke energia nuklearrarekiko. Itxaropena, energia iturri ia berriztagarria delako, hots, praktikoki agortezina delako, modu egokian garatuz gero. Milaka urtetarako energia lortu ahal izango genuke energia nuklearretik. Dena dela, Hiroshima eta Nagasaki-ko eztandak hala nola Chernobyl edo Three Mile Island-eko istripuak ezin ditugu ahaztu, eta honek sortzen dituen erradiazioarekiko beldurra nahiz mesfidantza ulergarriak dira erabat. Hala ere, interesgarria da energia nuklearraren ingurua jorratzea, honen inguruko erabaki eta iritzi pertsonalak jasotzeko, jakintza eta ezagutzan oinarriturikoak, sineskera eta nahasmenak gure gain hartu dezan galaraziz. Energia nuklearra lortzeko prozesuaz hitz egingo dizuet konkretuki artikulu honetan. Ikasturte honetarako programaren zati bat da, guk emango ez duguna, baina interesgarria iruditzen zait energia nuklearraren inguruko zenbait atal ukitzea. Ongi etorriko zaigu guztioi fisika nuklearraren inguruko kontzeptu batzuk bereganatzea. Izan ere, nondik lortzen da energia nuklearra? Zein da ematen den prozesua? Artikulu honen izenburuan irakurri ahal izango zenutenez, FISIO erreakzioetan oinarritzen da energia nuklearraren lorpena. Fisio erreakzio hori azaltzea dut helburu artikulu honetan, bada, ekin diezaiogun "energia nuklearraren jatorri ezkutua" deskubritzeari:

Hasteko, esan beharra dago erreakzio nuklearrak direla gaur egun ezagutzen diren erreakzio guztietatik indartsuenak. Ikaragarrizko energia kantitatea askatzen da hauetatik. Izan ere, nukleoien arteko lotura da ezagutzen diren lotura guztietatik indartsuenak. Honek zera esan nahi du: protoi eta neutroien arteko loraren energia izugarri handia da eta energia izugarri hau da nukleoan gorderik dagoena, protoi eta neutroien arteko loturak apurtzean askatzen dena: ENERGIA NUKLEARRA (nukleokoa).

Nukleoan gorderik dagoen energia, erreakzio nuklearretan protoi eta neutroien arteko loturak apurtuz edo eratuz sortzen dena, zenbaterainokoa den konturatzeko, esan beharra dago erreakzio nuklear bat erreakzio kimiko bat baino miliar bat aldiz bortitzagoa, energetikoagoa dela. Elektrizitatearekin konparatuz, hau elektroien loturak hautsiz lortzen da, energia nuklearra nukleoien loturak hautsiz lortzen den bitartean. Masaren eta energiaren arteko Einsteinen teoremari erreferentzia eginez ere, nukleoien arteko loturaren energia beste edozein baino handiagoa izatearen arrazoia hor dago: nukleoak gordetzen du, hain zuzen, atomo osoaren masaren zatirik handiena, guztia ia, eta beraz, energia handiena ere nukleoak gordeko du, masak energia suposatzen baitu. (E = m x c²

Dena dela, erreakzio nuklearretatik aldendu gabe, ekin diezaiogun, bada, hauek konkretuki aztertzeari. Bi dira erreakzio nuklear posibleak: FISIOA eta FUSIOA.

FISIOA da gaur egun garatuena eta praktikoki aurrera eraman daitekeena. Hortaz, zentral nuklearrak fisioan oinarritzen dira, aurretik aipatu bezala. Gaur egun, beraz, fisioa da erreakzio “erregea”. Beraz, erreakzio nuklearrez hitz egitean, fisioaz jarduten da ia beti. Ekin diezaiogun, bada, erreakzio mota hau azaltzeari:

Zer da, beraz, fisioa? Bada, protoi eta neutroien arteko loturak edo erakarpen nuklearrak haustean oinarritzen den erreakzioa; nukleoa haustean, azken finean. Fisioan, nukleo astun eta ezegonkor bat neutroi batekin bonbardatzen da. Nukleo handia, astuna, bi zati berdinetan zatitzen da, bi edo hiru neutroi aske eta energia kantitate handi bat askatzearekin batera. Hortaz, hiru produktu nagusi ditu fisio erreakzio batek: bi nukleo berri, bi edo hiru neutroi aske eta guztiaren funtsa den energia kantitate handi bat (azken hau izango da, azken finean, ENERGIA NUKLEARRA).

Horixe izango litzateke fisioaren oinarrizko prozesua. Dena dela, gauzak ez dira hain errazak praktikan:

Hasteko, jaurtikitako neutroiak abiadura konkretu bat izan behar du (motela). Gainera, hasierako nukleoak ez egonkorra eta astuna izan behar du (elementu guztiek ez dituzte nukleo berberak, propietate berekoak). Azkenik, zailtasun garrantzitsuena dugu: erreakzioa modu kontrolatu batean ematea.

Hasierako nukleoaren izaeratik hasiko gara: erregaiaren aukeraketatik.

Esan dugun bezala, erregaia nukleo astun eta ez-egonkorrak dituen elementu bat izan behar da. URANIOA eta PLUTONIOA dira baldintza hori betetzen duten elementurik egokienak, elementu hauek baitira zenbaki atomiko handiena duten elementu eskuragarrienak. Dena dela, uranioaren  isotopo konkretu batek du soilik fisionatzeko gaitasuna: Uranio 235-ak. Izan ere, uranioak isotopo desberdinak ditu, hau da, protoi kopuru berbera eta neutroi kopuru desberdinak dituzten atomo desberdinak. Uranio naturalak 92 protoi ditu, eta bere isotopoaren arabera, 142, 143 edo 146 neutroi. Isotopo desberdinak desberdintzeko, atomo horietako bakoitzaren zenbaki masikoaz baliatzen gara, hau da, protoi (beti kopuru berekoak) eta neutroi (kopuru aldakorrekoak, isotopoaren arabera) kopuruaren baturaz. Modu honetan, protoiak eta neutroiak batuz, uranioaren hiru isotopo desberdinak izango ditugu: Uranio 234, uranio 235 eta uranio 238. Hiru hauetatik, 235-a soilik da "fisiogarria", fisionatzeko gaitasuna duena. Hortaz, isotopo konkretu hau erabiliko da gehienbat zentral nuklearretan.

Dena dela, uranioa, beste edozein mineral bezala, kantitate mugatuan aurki dezakegu naturan, lurrazpian. Gehien bat, Ipar Amerikan (munduko uranioaren %27,4-arekin), Afrikan (%33-arekin) eta Australian (%22,5-arekin) aurki dezakegu. Hortaz, energia iturri ez-berriztagarritzat har dezakegu uranioa.

Hala ere, uranioaren isotopo guztiak ez dira naturan proportzio berean aurkitzen. Ugaritasun isotopiko handiena duen isotopoa Uranio 238-a da, %99,28 batekin. Hortaz, naturan dagoen uranio mineralaren kantitate handiena 238 isotopoari dagokiona da (ez fisiogarria). Fisiorako baliagarria den uranio 235 isotopoa aldiz, %0,71-n soilik aurki dezakegu naturan, beraz, isotopo fisiogarriaren kantitatea oso txikia da. Modu honetan, naturatik uranio mineralaren kantitate bat hartuko bagenu, proportzio horiek beteko lituzke batazbestean. Eta noski, zentral nuklearretako erreaktoreetan gutxienez %3-ko uranio 235 isotopoaren konzentrazioa duten uranio xaflak soilik erabil daitezke. Horretarako, uranio naturalak purifikazio prozesu bat jarraitzen du, uranio 235 isotopoaren gutxieneko konzentrazio hori duten xaflak eratzea helburu duena.

Dena dela, aipatu dugun bezala, uranioaren isotopo fisiogarriaren ugaritasuna oso txikia da. Arazo honen aurrean, erregai berri bat bilatu da: PLUTONIOA. Hala ere, plutonioa uranioaren elementu eratorri bat baino ez da, hau da, uranioa fisionatzean lortzen den elementuetariko bat dugu plutonioa. Horrela ba, uranioa fisionatu ondoren, fisio horretatik lortzen den plutonioa berrerabiltzen da fisio erreakzio berri bat sortzeko. Modu honetan, uraniotik energia lortzeko gaitasuna handitu egiten da, uranioa askoz gehiago aprobetxatuz, “birziklapen” antzeko bat burutuz.

Hauxe izango litzateke guztia erregaien propietateei dagokienean.

Azter dezagun, jarraian, fisio erreakzio hau eragiten duen beste partikula: jaurtikitako neutroia.

Lehendabiziko neutroi horren jatorria modu desberdinetakoa izan daiteke. Orokorrean eta zentral nuklearretan, fenomenoa bultzatua da. Kasu honetan, neutroi-iturri bat ezinbestekoa da. Dena dela, fenomenoa berezkoa edo espontaneoa ere izan daiteke. Elementu astunek, zenbaki atomiko handiak dituzten elementuek, “bakarrik” fisionatzeko nolabaiteko gaitasuna dute. Uranio 235-aren kasuan, minutuko eta materia gramoko, 40 fisio espontaneo ematen dira batazbestean.

Dena dela, gu fisio bultzatuetan zentratuko gara, energia nuklearraren sortzaileetan, alegia. Hauetan, bonbardatutako neutroi bat izango dugu beti. Baina, zer gertatzen da konkretuki neutroi batek uranio 235 isotopoaren nukleo batekin talka egitean? Hiru dira aukera posibleak:

• Neutroiak nukleoaren aurka errebotatu dezake, desbideratu eta abiadura galduz: talka hau elastikoa da.
• Neutroia nukleoak bereganatu dezake. Modu honetan, nukleoa kitzikatzen da une labur batez, gamma erradiazio bat askatzen duelarik: bereganaketa bat da.
• Azkenik, nukleoa bi zatitan hautsi daiteke, edo kasu berezietan, hiru edo lau zatitan: fisio erreakzioa da. Hauxe izango litzateke erreakzioaren itxura eskematikoa:

Baina, zergatik jaurtiko da, bada, neutroi bat (n^o) eta ez protoi edo elektroi bat? Hain zuzen ere, neutroia elektrikoki neutroa da, kargarik gabekoa. Protoi edo elektroi bat jaurtiko bagenu, kanpo-indar magnetikoek hauengan eragina izango lukete, ibilbidetik desbideratuz. Aldiz, jaurtigaia kargarik gabeko neutroia denez, ezerk ez du nukleo astunerantz duen bere ibilbidea aldatuko, eta bete-betean egingo du talka uranio edo plutonio nukleoarekin. Bide batez, erregaia uranio 235-a bada, neutroiak honekin erreakzionatu eta uranio 235 nukleoa uranio 236 nukleo bilakatuko da une labur batez. Nukleo berri hau ez da batere egonkorra, beraz, uranio 236 nukleoa baino arinagoak diren bi nukleo berrisortuko zaizkigu, eta noski, energia kantitate handi bat. Fisioa modu askotara eman daiteke (30etik 40era bitartean), sortzen zaizkigun nukleo berriak oso desberdinak izan daitezkeelarik (Kriptona eta Barioa, Xenona eta Estrontzioa, Rubidioa eta Zesioa…). Hortaz, fisioaren ondorioz lortutako produktuak ez dira beti berdinak izango.Dena dela, produktu hauek erreakzioaren amaieran lorturiko neutroi kopuruarekin badute zerikusirik: gehienetan hiru neutroi askatuko dira (Barioa eta Kriptona sortzearen kasuan), baina Xenona eta Estrontzioa lortzearen kasuan, bi izango dira neutroi askeak. Eta noski, neutroi aske hauek funtsezko zeregina dute, hauek gabe ezingo litzateke eta fisio jarrairik eman: erreakzioaren amaieran askatzen diren neutroi aske horiek lehendabiziko neutroiaren antzera jokatuko dute, uranio edo plutonio nukleo astun berri batzuekin erreakzionatuz. Modu honetan,KATEA-ERREAKZIO bat lortzen da, fisio prozesu jarrai bat.

Azkenik, esan beharra dago bonbardatzen den neutroia ezin daitekeela edozein modutan jaurtiki: neutroiak abiadura motel bat eramatea ezinbestekoa da fisioa gerta dadin (neutroi bonbardatuek abiadura handia eramaten dute hasieran). Zentral nuklearretan, erreaktore nuklearretako moderatzaileak jokatzen du paper hori. Erreaktore motaren arabera, moderatzaile hori substantzia bat edo beste izango da.

Hauxe duzue guztia FISIO ERREAKZIOEI dagokienean. FUSIO ERREAKZIOAK ere erreakzio nuklearrak kontsideratzen dira. Ordea, ikaragarrizko tenperaturak behar dira erreakzio mota hauek aurrera eraman ahal izateko, beraz, momentuz, bederen, kontrolaezinak dira. Eguzkian gertatzen dira gehienbat. Prozesuari dagokionean, nukleoen deskonposaketan oinarritu ordez, nukleoen eraketan oinarritzen da, bi nukleo arin elkartuz egonkorrago bat osatzeko. Beste baterako utziko dugu fisioaren azterketa. Bada, fisika nuklearraren inguruko zerbait gehiago ikasi duzueneko itxaropenarekin amaia ematen diot artikulu honi.