Tecnología nuclear

Secuencia didáctica

Temas: Contexto histórico y social del surgimiento de la CNEA, átomo, fisión, tipología de reactores y aplicaciones pacíficas de la tecnología nuclear.
Nivel: Secundario
Área disciplinar: Ciencias Naturales
Objetivo general: Acercar al alumno al conocimiento de la ciencia y la tecnología nuclear a partir de su desarrollo en nuestro país, reconociendo sus usos y aplicaciones en la vida cotidiana.

Objetivos de las actividades:

• Analizar el panorama sociohistórico en el cual se crea la Comisión Nacional de Energía Atómica y se comienza a desarrollar la tecnología nuclear en nuestro país.
• Conocer los beneficios en la vida cotidiana de los usos y aplicaciones pacíficas de la energía nuclear vinculados, entre otras cosas, a la sustentabilidad de la misma mediante la preservación del medio ambiente. 
• Fomentar la reflexión crítica en torno a las diversas posturas y debates existentes sobre la tecnología nuclear, promoviendo, a su vez, una mejora de las habilidades de investigación a partir de la propia realidad. 
• Indagar acerca de la oferta académica de los institutos de formación de la CNEA y el programa de becas.
• Definir y comprender qué es un protón, neutrón, electrón, átomo e ión, así como los conceptos de fisión y radiación.
• Diferenciar la tipología de reactores, su funcionamiento básico y finalidad. 

Actividad 1. Contexto Histórico y Social del Surgimiento de la Energía Atómica

Para realizar esta actividad observe el siguiente video: 

• Elaborar una línea de tiempo, utilizando «Cronos» u otro software similar donde se reflejen los sucesos históricos y sociales durante el desarrollo de la tecnología nuclear en nuestro país y en el mundo.
• Una vez establecida la cronología de los eventos, organice los conocimientos en un esquema, mapa mental o conceptual utilizando la herramienta de distribución gratuita «Coggle», «CmapTools», u otros softwares similares.

Actividad 2. La Energía y los Átomos

Para realizar esta actividad consultar previamente las siguientes fichas sobre energía y átomo.

1. ¿Qué es un átomo y de qué partes se compone?
2. ¿Por qué se mantienen unidos los núcleos de los átomos?
3. ¿Cómo se clasifica a la energía y en qué formas se manifiesta? Describa brevemente cada una de ellas.
4. Observando el cuadro de generación eléctrica por tipo de tecnología. ¿Qué diferencias y similitudes encuentra entre las fuentes de energía adoptadas por Argentina y las utilizadas en el mundo?
5. ¿Cuáles son las energías que no producen gases de efecto invernadero?       

Actividad 3. ¿Qué es la Fisión y la Reacción en Cadena?

Para comprender estos conceptos, se puede utilizar estas simulaciones interactivas del sitio Phet de la Universidad de Colorado.

1. Describir qué pasa si el generador de neutrones dispara a un núcleo de U-238.
2. En la pestaña “Reacción en cadena, pruebe distintas proporciones de U-235 y U-238 observando que porcentaje de núcleos físiles han fisionado y por lo tanto produjeron energía.¿Qué comentario le sugiere este comportamiento?
3. Repetir la simulación agregando el recipiente de contención y comente cuál es el efecto sobre el porcentaje de núcleos de U-235 fisionados.
4. ¿Por qué se utiliza el uranio como datación para los elementos más antiguos?

Actividad 4. Reactores Nucleares 

Para la resolución de esta actividad consultar: Reactores de investigación, CAREM y los siguientes videos:

1. ¿Cuáles son las principales diferencias entre los reactores de investigación y los de potencia?
2. ¿Cuáles son las principales características de un reactor de investigación?
3. ¿Para qué sirven los reactores de investigación?
4. ¿Cuántos reactores de investigación hay en el país?
5. ¿Argentina exportó algún reactor? ¿A qué países?
6. ¿Qué significa que un reactor alcance criticidad?
7. ¿Por qué en el agua del reactor se ve una luminosidad de color azul? ¿Cómo se llama ese efecto?
8. El reactor, ¿genera neutrones?
9. ¿Cuál es el combustible de los reactores y donde se lo encuentra?
10. ¿Para qué sirven las barras de control en los reactores?
11. ¿Qué radioisótopo se produce en el Reactor RA-3 de Ezeiza?
12. ¿Qué función cumple el agua de un reactor de investigación?

Actividad 5. Aplicaciones de la Tecnología Nuclear

Leer cada una de las fichas sobre las aplicaciones de la tecnología nuclear disponibles en este enlace y ver el siguiente video: 

A partir del material proporcionado investigar si en la zona donde reside, se aplica algunas de estas técnicas y describir las características de su implementación realizando una presentación para exponer en clase.

Actividad 6. Debate

Consigna: ¿Es posible prescindir de la tecnología nuclear?

Dividirse cómo mínimo en dos grupos. Un equipo deberá construir una respuesta a favor y el otro en contra de la consigna planteada, según corresponda, para luego hacer una presentación en clase.

Orientar la investigación y la presentación de argumentos con los siguientes tópicos.

Usos y aplicaciones
Teniendo en cuenta los diferentes usos y aplicaciones de la energía nuclear en la vida cotidiana que se estudiaron anteriormente, ¿Considera que podrían ser reemplazadas por otras técnicas u otras tecnologías? ¿Cuáles y de qué manera? Elija y describa las características del método que considere más adecuado para controlar la plaga de la mosca de fruta o mosca del mediterráneo, eliminar los hongos y bacterias de una obra de arte o documento histórico, esterilizar instrumental médico, diagnosticar o tratar enfermedades oncológicas, entre otros. 

Matriz energética

• ¿Considera posible la coexistencia de la energía nuclear con el resto de las tecnologías de producción de electricidad con el fin de abastecer la demanda de consumo interno y reducir las emisiones contaminantes? 
• En cuanto al rendimiento, porcentaje de generación y entrega al sistema interconectado nacional ¿Es posible comparar a las energías de base con las renovables? 

Actividad 7. Oferta Académica de la CNEA

Para realizar la actividad visite los siguientes enlaces: 

• Formación e investigación
• Instituto Balseiro
• Instituo de tecnología Sabato
• Instituto de Tecnología Nuclear Dan Beninson

Elabore un cuadro de doble entrada completando los datos requeridos. 

Institutos de la CNEA

Actividad 8. Trabajo Práctico Integrador

A partir de las actividades planteadas previamente, diseñar un contenido de comunicación para redes sociales, que contenga información sobre los desarrollos de la CNEA y las aplicaciones de la tecnología nuclear que llevan adelante en el país.