Este curso de Tecnologías de la Energía Nuclear trata de los aspectos básicos en que se fundamentan las principales aplicaciones energéticas de la energía nuclear. Desde hace décadas las aplicaciones energéticas de la Tecnología Nuclear han estado casi enteramente centradas en los reactores de fisión nuclear. La fusión nuclear está sin embargo surgiendo como una tecnología emergente y muy prometedora para abordar la principal problemática de la fisión y como complemento a ésta. La fusión nuclear ya no es sólo una línea de investigación científica, sino que involucra activamente a la principal ingeniería de industria en proyectos muy ambiciosos.
Respecto de la fisión nuclear, y de acuerdo con los informes de la IAEA, en el año 2020 se encuentran en el mundo 52 reactores nucleares en construcción, y 442 en operación. La tecnología de fisión nuclear está plenamente activa, más aún tras la consideración oficial de la Comisión Europea de la energía nuclear como contribuyente a la transición hacia la sostenibilidad energética. Además de ser una tecnología prometedora para el futuro, sobre todo con la incorporación de nuevos esquemas avanzados de funcionamiento, se prevé la necesidad de una gran fuerza de trabajo para gestionar el desmantelamiento de numerosas unidades, así como la gestión de sus residuos.
El desarrollo en fusión nuclear está actualmente liderado por la construcción en Francia del reactor ITER, que producirá hasta 500 MW de energía de fusión durante varios minutos. No siendo aún una planta de potencia, abrirá la puerta a la construcción del futuro reactor demostrador DEMO, todo ello parte de la ruta europea hacia la fusión nuclear controlada. Todo este proceso tecnológico está fuertemente apoyado por la industria, incluyendo la española, como se refleja en el informe correspondiente disponible en el portal de industria de fusión, de la Comisión Europea.
En la asignatura se comienza con una recopilación de conceptos físicos, que se han estudiado previamente en la asignatura de fundamentos del área nuclear. Se pasa posteriormente a un estudio más avanzado de la estructura y funcionamiento de reactores y centrales nucleares de fisión, de modo que el estudiante pueda comprender de un modo somero sus principales características. Se presentan asimismo los últimos diseños, que buscan resolver los retos de la tecnología nuclear de fisión en cuanto a seguridad, costes y proliferación.
Seguidamente se presenta la fusión nuclear como una alternativa energética muy atractiva. Se tratan las dos principales aproximaciones tecnológicas hacia su aprovechamiento energético, como son la fusión por confinamiento magnético y la fusión por confinamiento inercial, tratando de un modo somero desde su ciencia básica hasta su implementación tecnológica industrial.
Finalmente, en la asignatura se tratarán otros modos de transformar la energía nuclear de modo aprovechable, si bien no en una escala comparable a los casos anteriores. Se trata de la propulsión de navíos, cohetes o producción eléctrica en lugares remotos.
Esta asignatura es por tanto de gran importancia dentro de la ingeniería energética, y se ha definido obligatoria para todos los alumnos que quieran abordar la especialidad de Ingeniería Nuclear del Máster en Ingeniería Industrial.
