Dióxido de Carbono y Cambio Climático
Aumento de la Concentración de CO2 y sus Consecuencias
La concentración de dióxido de carbono (CO2) ha aumentado significativamente debido, principalmente, a las combustiones de derivados del petróleo (sustancias que contienen carbono y que, al quemarse, producen CO2) y a la producción ganadera (los animales emiten metano, CH4, a través de sus flatulencias). Estos gases provocan el efecto invernadero, impidiendo que las radiaciones infrarrojas del Sol escapen de la atmósfera en la misma proporción en que llegan a la Tierra. Esto conduce a un calentamiento global del planeta, lo que implica el derretimiento del hielo polar (con la consiguiente subida del nivel del mar, inundación de zonas costeras y salinización de acuíferos) y el cambio climático.
Fisión y Fusión Nuclear
Conceptos Fundamentales
La fisión nuclear es la ruptura de un núcleo atómico en varios fragmentos más ligeros. Este proceso ocurre espontáneamente en muchos isótopos y es el que se utiliza en las centrales eléctricas nucleares, donde se emplea el uranio-235 (U-235).
La fusión nuclear es el proceso contrario, es decir, la unión de varios núcleos ligeros para formar uno más grande y pesado. La fusión ocurre en las estrellas, donde las temperaturas son tan elevadas que los núcleos ligeros adquieren la velocidad suficiente para chocar y unirse en un solo núcleo, liberando una inmensa cantidad de energía (luz).
Generación de Energía Eléctrica Nuclear
Proceso de Obtención de Electricidad con Sustancias Radiactivas
La energía eléctrica se obtiene utilizando isótopos radiactivos como el U-235, que se desintegra espontáneamente. Sus núcleos se rompen, dando lugar a varios fragmentos más ligeros y liberando una gran cantidad de calor. Este calor se utiliza para calentar agua y generar vapor a alta presión, el cual impulsa una turbina (conectada a un generador eléctrico) para producir corriente eléctrica.
Periodo de Semidesintegración Radiactiva
Definición y Características
El periodo de semidesintegración de un isótopo radiactivo es el tiempo que tarda una muestra del isótopo en reducirse a la mitad; es decir, el tiempo necesario para que se desintegre la mitad de los núcleos radiactivos presentes en la muestra. Es un tiempo característico de cada isótopo, muy variable, pudiendo oscilar entre segundos y miles o millones de años. Cuanto menor sea este periodo, mayor es la peligrosidad del isótopo.
Sustancias Naturales y Sintéticas
- Las sustancias naturales existen en la naturaleza.
- Las sustancias sintéticas son fabricadas o se obtienen en el laboratorio mediante reacciones químicas.
- Existen sustancias sintéticas idénticas a las naturales y otras que no tienen un equivalente en la naturaleza.
Contaminación del Agua
Principales Causas de la Contaminación Hídrica
Las aguas se contaminan por la incorporación de sustancias tóxicas. Las cinco causas principales son:
- Vertidos de aguas residuales sin suficiente depuración. Esto contamina las aguas superficiales y los acuíferos. Este proceso puede llevar a la eutrofización (un aumento excesivo de algas y otros organismos que consumen el oxígeno disuelto, agotándolo y destruyendo el ecosistema acuático).
- Vertidos de pesticidas, herbicidas y fertilizantes.
- Filtraciones en basureros. El agua disuelve sustancias tóxicas y las arrastra a los cursos de agua y los acuíferos.
- Vertidos de residuos industriales (directamente a cursos de agua o al suelo, desde donde van a parar a las aguas).
- Accidentes nucleares, mineros, o de transporte de sustancias tóxicas, entre otros.
Contaminación del Suelo
Definición y Origen de la Contaminación Terrestre
La contaminación del suelo consiste en la incorporación de sustancias tóxicas para la salud humana y el medio ambiente, como pesticidas o plaguicidas, petróleo y sus derivados, materiales radiactivos, metales pesados, etc. Sus causas incluyen:
- Actividad agrícola y ganadera.
- Minería.
- Accidentes nucleares y de transporte de crudo.
- Filtración de sustancias en vertederos.
Contaminación Atmosférica
Contaminantes Primarios y Secundarios
La atmósfera también sufre una importante contaminación. Se distinguen dos tipos de contaminantes:
- Contaminantes primarios: Son gases perjudiciales liberados directamente a la atmósfera. Ejemplos incluyen los óxidos de nitrógeno (NOx) y azufre (SOx), clorofluorocarbonos (CFC), monóxido de carbono (CO), etc.
- Contaminantes secundarios: Son gases que se producen en la atmósfera por reacción química de los contaminantes primarios. Ejemplos son los ácidos que se forman a partir de los óxidos de nitrógeno y azufre con el agua (como HNO3 y H2SO4, responsables de la lluvia ácida).
Fuentes de Radiación
Causas Naturales y Artificiales de la Exposición Radiactiva
Las principales fuentes de radiación son:
- Fuentes naturales:
- Rayos cósmicos (cuya intensidad aumenta con la altitud, debido a un menor espesor atmosférico, y varía con la latitud, siendo mayor cerca de los polos).
- Rocas radiactivas del suelo.
- Elementos radiactivos presentes en las aguas, alimentos y el aire.
- Fuentes artificiales:
- Tratamientos médicos y pruebas de diagnóstico (como los rayos X).
- Cercanía a centrales nucleares.
Conceptos Clave y Resumen
Definiciones y Síntesis sobre Contaminación y Materiales
- Las sustancias naturales se encuentran en la naturaleza.
- Las sustancias sintéticas se obtienen en el laboratorio mediante reacciones químicas.
- Hay sustancias sintéticas idénticas a las naturales y otras que no existen en la naturaleza.
- Un material es un tipo de materia que usamos para satisfacer nuestras necesidades.
- Los tipos principales de materiales son: metales, cerámicas y vidrios, plásticos, fibras, combustibles y composites.
- La contaminación de aguas por causas humanas se debe a procesos industriales, agrícolas y ganaderos.
- La contaminación de los suelos se debe a las aguas contaminadas, el uso de pesticidas, plaguicidas y fertilizantes, el vertido de basuras y vertidos accidentales en minas e industrias o durante el transporte de petróleo.
- La contaminación atmosférica de origen humano se debe a las combustiones en la industria, transporte y calefacción.
- En estos procesos se generan partículas sólidas, monóxido de carbono, óxidos de azufre y de nitrógeno.
- Además, se genera CO2 que incrementa el efecto invernadero y el consiguiente cambio climático.