Ejemplos de energía nuclear: fisión, fusión y usos

La energía nuclear es la que se libera al modificar el núcleo de los átomos, ya sea partiéndolo (fisión) o uniéndolo con otro (fusión). Es la energía que hace brillar el Sol, la que produce alrededor de una quinta parte de la electricidad en España y la que se usa en hospitales para diagnosticar y tratar enfermedades. Repasamos qué es y más de 65 ejemplos reales, desde las centrales hasta las sondas espaciales.

¿Qué es la energía nuclear?

La energía nuclear es la energía almacenada en el núcleo del átomo, donde protones y neutrones están unidos por la fuerza nuclear fuerte. Cuando un núcleo se transforma, la masa de los productos es algo menor que la inicial, y esa diferencia de masa se convierte en energía según la ecuación de Einstein E = m·c². Como la velocidad de la luz (c ≈ 3·10⁸ m/s) es enorme, una masa minúscula equivale a muchísima energía.

Se obtiene de dos maneras:

Fisión nuclear: un núcleo pesado, como el uranio-235 o el plutonio-239, se divide al absorber un neutrón y libera unos 200 MeV, además de dos o tres neutrones que mantienen la reacción en cadena.
Fusión nuclear: dos núcleos ligeros, como el deuterio y el tritio, se unen para formar helio a temperaturas de millones de grados.

Características

Densidad energética altísima: la fisión completa de 1 kg de uranio-235 libera unos 8·10¹³ J, lo mismo que quemar unas 2800 toneladas de carbón.
No emite CO₂ durante la generación de electricidad.
Produce residuos radiactivos, algunos de vida muy larga, que deben gestionarse durante miles de años.
Genera de forma estable, sin depender del clima, por lo que se considera energía de base.
Exige grandes medidas de seguridad por el riesgo de accidentes y de proliferación de armas.
Es una energía primaria no renovable en el caso de la fisión, porque depende del uranio (véase energía primaria y secundaria).

Ejemplos de energía nuclear

Centrales nucleares en España

Almaraz I (Cáceres), en operación.
Almaraz II (Cáceres), en operación.
Ascó I (Tarragona), en operación.
Ascó II (Tarragona), en operación.
Cofrentes (Valencia), el único reactor de agua en ebullición en servicio en España.
Vandellós II (Tarragona), en operación.
Trillo (Guadalajara), en operación.
José Cabrera o Zorita (Guadalajara), la primera central española, conectada en 1968 y cerrada en 2006.
Santa María de Garoña (Burgos), parada en 2012 y con cierre definitivo en 2017.
Vandellós I (Tarragona), cerrada tras el incendio de 1989.

Centrales nucleares en el mundo

Óbninsk (antigua URSS), la primera conectada a una red eléctrica, en 1954.
Calder Hall (Reino Unido), primera central a escala comercial, en 1956.
Kashiwazaki-Kariwa (Japón), la de mayor potencia instalada del mundo.
Zaporiyia (Ucrania), la mayor de Europa.
Bruce (Ontario, Canadá).
Palo Verde (Arizona), en pleno desierto y refrigerada con aguas residuales depuradas.
Vogtle (Georgia), hoy la mayor de Estados Unidos tras sumar dos reactores nuevos en 2023 y 2024.
Gravelines (Francia), el país con mayor peso nuclear en su electricidad.
Olkiluoto 3 (Finlandia), reactor EPR en operación desde 2023.
Taishan (China), el primer EPR del mundo en funcionar.
Barakah (Emiratos Árabes Unidos), la primera del mundo árabe.
Hinkley Point C (Reino Unido), en construcción.

Hitos históricos de la fisión

El descubrimiento de la fisión por Otto Hahn y Fritz Strassmann en 1938, interpretado por Lise Meitner y Otto Frisch.
El Chicago Pile-1 de Enrico Fermi, primera reacción en cadena controlada (2 de diciembre de 1942).
La prueba Trinity en Nuevo México (16 de julio de 1945), primera explosión nuclear.
La bomba de Hiroshima, Little Boy, de uranio-235 (6 de agosto de 1945).
La bomba de Nagasaki, Fat Man, de plutonio-239 (9 de agosto de 1945).
El programa «Átomos para la paz», anunciado por Eisenhower en 1953.
Los reactores naturales de Oklo (Gabón), donde hubo fisión espontánea en cadena hace unos 2000 millones de años.
La bomba termonuclear Tsar (1961), la más potente jamás detonada.

Accidentes nucleares conocidos

Kyshtym (complejo de Mayak, URSS, 1957).
Palomares (Almería, 1966): un bombardero B-52 chocó con su avión cisterna y cayeron cuatro bombas termonucleares, que no estallaron como bombas nucleares, aunque dos dispersaron plutonio.
Three Mile Island (Pensilvania, 28 de marzo de 1979).
Chernóbil (Ucrania, 26 de abril de 1986), nivel 7 de la escala INES.
Goiânia (Brasil, 1987), por una fuente de cesio-137 abandonada.
Fukushima Daiichi (Japón, 11 de marzo de 2011), tras un terremoto y un tsunami; también nivel 7.

Fusión nuclear

El Sol, que convierte cada segundo unos 4 millones de toneladas de masa en energía al fusionar hidrógeno en helio.
Las demás estrellas de la secuencia principal.
La bomba de hidrógeno, cuya primera prueba fue Ivy Mike (1952).
ITER, el gran reactor experimental en construcción en Cadarache (Francia).
JET (Culham, Reino Unido), que logró 69 MJ de energía de fusión en 2023, poco antes de cerrar.
La National Ignition Facility (California), que alcanzó la ignición con láseres el 5 de diciembre de 2022.
El stellarator Wendelstein 7-X (Greifswald, Alemania).
El TJ-II del CIEMAT en Madrid, también de tipo stellarator.
IFMIF-DONES, instalación para ensayar materiales de fusión en construcción en Granada.

Propulsión y exploración espacial

El submarino USS Nautilus (1954), el primero de propulsión nuclear, que cruzó bajo el Polo Norte en 1958.
El rompehielos soviético Lenin, primer buque civil nuclear.
El portaaviones francés Charles de Gaulle.
Los portaaviones estadounidenses de las clases Nimitz y Gerald R. Ford.
El NS Savannah, buque mercante nuclear estadounidense.
Las sondas Voyager 1 y 2 (1977), alimentadas por generadores de plutonio-238.
La sonda Cassini, que estudió Saturno hasta 2017.
La sonda New Horizons, que sobrevoló Plutón en 2015.
Los rovers Curiosity y Perseverance en Marte.

Medicina, ciencia e industria

La tomografía PET con flúor-18.
Las gammagrafías con tecnecio-99m, el radioisótopo más usado en medicina nuclear.
El yodo-131 para tratar el hipertiroidismo y el cáncer de tiroides.
La radioterapia con cobalto-60, la llamada «bomba de cobalto».
La braquiterapia con iridio-192.
Los detectores de humo con americio-241.
La datación por carbono-14, ideada por Willard Libby.
La esterilización de jeringuillas y material quirúrgico con rayos gamma.
La irradiación de alimentos para eliminar microorganismos.
La gammagrafía industrial para revisar soldaduras.
La técnica del insecto estéril contra plagas como la mosca de la fruta.
Los relojes y señales luminosas con tritio.

Tipos de reacciones nucleares

Tipo	Qué ocurre	Ejemplo
Fisión	Un núcleo pesado se divide	Central de Almaraz
Fusión	Dos núcleos ligeros se unen	El Sol, ITER
Desintegración radiactiva	Un núcleo inestable emite partículas o radiación	Carbono-14, americio-241

Ejercicios resueltos

★ Practica paso a paso

1. ¿Cuánta energía equivale a 1 g de masa según E = m·c²?

E = 0,001 kg · (3·10⁸ m/s)² = 9·10¹³ J.

2. Indica si es fisión o fusión: el Sol, Trillo, la bomba de Hiroshima, ITER.

Sol: fusión; Trillo: fisión; Hiroshima: fisión; ITER: fusión.

3. Completa: ²³⁵U + n → ¹⁴¹Ba + ⁹²Kr + ? n

Números másicos: 235 + 1 = 236 y 141 + 92 = 233, faltan 3. Se liberan 3 neutrones.

4. ¿Qué partícula falta en la fusión ²H + ³H → ⁴He + ?

Masa: 5 − 4 = 1; carga: 2 − 2 = 0. Es un neutrón. La reacción libera unos 17,6 MeV.

5. El yodo-131 tiene un periodo de semidesintegración de unos 8 días. ¿Cuánto queda de 100 mg al cabo de 24 días?

24 días son 3 periodos: 100 → 50 → 25 → 12,5 mg.

6. Clasifica por uso: PET, Cofrentes, USS Nautilus, detector de humo.

PET: médico; Cofrentes: producción eléctrica; Nautilus: propulsión; detector de humo: doméstico/industrial.

Importancia de la energía nuclear

La energía nuclear aporta en torno al 9 % de la electricidad mundial y es una de las principales fuentes de generación sin emisiones de CO₂. En España, el calendario pactado en 2019 prevé el cierre escalonado de los reactores entre 2027 y 2035, un asunto que sigue en debate. Más allá de la electricidad, la física nuclear ha revolucionado la medicina, la arqueología, la industria y la exploración espacial, y la fusión se investiga como posible fuente casi inagotable. A la vez, su historia recuerda la importancia de la seguridad y de la gestión de los residuos y de la radiactividad.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la diferencia entre fisión y fusión nuclear?

En la fisión un núcleo pesado se divide en otros más ligeros; en la fusión dos núcleos ligeros se unen en uno más pesado. Las centrales actuales usan fisión; el Sol funciona por fusión.

¿Cuántas centrales nucleares hay en España?

Hay cinco centrales en operación con siete reactores: Almaraz I y II, Ascó I y II, Cofrentes, Vandellós II y Trillo.

¿La energía nuclear es renovable?

La de fisión no se considera renovable, porque depende de un recurso limitado, el uranio. Sí es una energía baja en emisiones de CO₂.

¿Qué es E = mc²?

Es la ecuación de Einstein que relaciona masa y energía: una pequeña cantidad de masa (m) equivale a una enorme cantidad de energía (E), porque se multiplica por la velocidad de la luz al cuadrado.

¿Para qué se usa la energía nuclear además de producir electricidad?

Para diagnóstico y tratamiento médico, esterilización, datación de restos, control de soldaduras, propulsión de submarinos y alimentación de sondas espaciales, entre otros usos.

Referencias

Consejo de Seguridad Nuclear (CSN). Información sobre las centrales nucleares españolas.
Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA). Power Reactor Information System (PRIS).
Krane, K. S. Introductory Nuclear Physics. Nueva York: John Wiley & Sons.

Cómo citar este artículo

Equipo de Conceptualia. (2026). «Ejemplos de energía nuclear». Conceptualia. https://conceptualia.es/ejemplos/ejemplos-de-energia-nuclear/

Sobre el autor

Conceptualia — El equipo editorial de Conceptualia redacta y revisa cada concepto para que sea claro, riguroso y útil, con ejemplos y ejercicios cuando ayudan a entenderlo.