Centrales nucleares

Una central nuclear es una instalación industrial empleada para la generación de energía eléctrica a partir de una reacción nuclear de fisión (rotura de núcleos de átomos) que proporciona calor que a su vez es empleado, a través de un ciclo termodinámico convencional, para producir el movimiento de alternadores que transforman el trabajo mecánico en energía eléctrica. Estas centrales constan de uno o más reactores.

El núcleo de un reactor nuclear consta de un contenedor o vasija en cuyo interior se albergan bloques de un material aislante de la radioactividad, comúnmente se trata de grafito o de hormigón relleno de combustible nuclear formado por material fisible (uranio-235 o plutonio-239).

En el proceso se establece una reacción sostenida y moderada gracias al empleo de elementos auxiliares que absorben el exceso de neutrones liberados manteniendo bajo control la reacción en cadena del material radiactivo; a estos elementos se les denominan moderadores.

Rodeando al núcleo de un reactor nuclear está el reflector cuya función consiste en devolver al núcleo parte de los neutrones que se fugan de la reacción.

Las barras de control que se sumergen facultativamente en el reactor, sirven para moderar o acelerar el factor de multiplicación del proceso de reacción en cadena del circuito nuclear.

El blindaje especial que rodea al reactor, absorbe la radiactividad emitida en forma de neutrones, radiación gamma, partículas alfa y partículas beta.



Esquema de una central térmica nuclear

Ventajas e inconvenientes de las centrales térmicas nucleares:
 
Ventajas:

  • Disponen de un gran poder energético concentrado (con poca cantidad de plutonio o uranio se produce gran cantidad de energía).
  • No emiten gases contaminantes. A diferencia de las centrales termicas convencionales, las centrales nucleares no emiten gases de combustión, por lo que no contribuyen al efecto invernadero ni a la lluvia ácida.
  • No dependen de factores climáticos o de localización.

Inconvenientes:

  • Generan residuos radiactivos muy peligrosos que deben ser almacenados en cementerios nucleares (almacenamiento superficial o subterráneo profundo) durante un largo periodo de tiempo.
    •  Residuos de baja y media actividad (periodo de semidesintegración es inferior a 30 años).
    • Residuos de alta actividad (periodo de semidesintegración es inferior a 30 años, algunos de ellos con periodos de semidesintegración de miles de años).
  • No son renovables, ya que los combustibles nucleares son una fuente de energía finita, por lo tanto su uso está limitado por la disponibilidad de las reservas y/o por su rentabilidad económica.
  • Peligrosidad potencial de fugas radiactivas, algunas de ellas muy graves como las ocurridas en  Chernobyl (URSS, actual Ucrania) en 1986 o recientemente en Fukushima (Japón) en 2011.
  • Afectan negativamente a los ecosistemas fluviales debido a los vertidos de agua caliente en éstos.


Fuente: www.wikipedia.es



Centrales térmicas de combustión

Una central termoeléctrica es una instalación empleada en la generación de energía eléctrica a partir de la energía liberada en forma de calor, normalmente mediante la combustión de combustibles fósiles como petróleo, gas natural o carbón.

Este calor es empleado por un ciclo termodinámico convencional para mover un alternador y producir energía eléctrica.

Esquema de una central térmica convencional

Ventajas e inconvenientes de las centrales térmicas convencionales:

Ventajas:

  • Son las centrales más baratas de construir (teniendo en cuenta el precio por megavatio instalado), especialmente las de carbón, debido a la simplicidad (comparativamente hablando) de construcción y la energía generada de forma masiva.
  • Las centrales de ciclo combinado de gas natural son muy rentables ya que tienen un gran rendimiento energético (más del 50%, mayor que el de una termoeléctrica convencional).
  • No dependen de factores climáticos o de localización.

Inconvenientes:

  • Generan emisiones de gases de efecto invernadero y de lluvia ácida a la atmósfera, junto a partículas volátiles que pueden contener metales pesados (muy contaminantes).
  • No son renovables, ya que los combustibles fósiles son una fuente de energía finita, por lo tanto su uso está limitado por la disponibilidad de las reservas y/o por su rentabilidad económica.
  • Sus emisiones térmicas y de vapor pueden alterar el microclima local.
  • Afectan negativamente a los ecosistemas fluviales debido a los vertidos de agua caliente en éstos.


Fuente: www.wikipedia.es

El proceso textil

El proceso textil incluye 3 etapas: formación del hilo a partir de las fibras, elaboración de los tejidos y confección de prendas.

  1. Hilado o formación del hilo a partir de las fibras:
     
  2. Elaboración de tejidos:

  3. Confección de prendas:

Etiquetas textiles

Símbolos textiles

Los símbolos de conservación dan información al consumidor sobre el tratamiento que debe darse a los productos textiles. Se utilizan cinco símbolos básicos: lavado (con agua), secado, planchado, blanqueado (uso de lejía) y limpieza profesional.



Símbolos básicos
Lavado - Blanqueado - Secado - Planchado - Limpieza profesional


Cada uno de estos símbolos tiene sus símbolos particulares. Los más comunes son:



Existen muchos más símbolos como refleja la siguiente tabla:

Materiales textiles y clasificación

Materiales textiles

Los materiales textiles son materiales flexibles y ligeros, por lo que se adaptan a la formas que cubren (ropa, fundas,...). Son aislantes y se trabajan con facilidad. Algunos de estos materiales son impermeables (paraguas, chubasqueros,... ).

Aplicaciones

Por sus propiedades se utilizan como ropa para las personas (camisas, pantalones, abrigos,...), complementos del hogar (cortinas, sábanas, manteles,...), en recubrimientos de objetos (tapicerías, fundas,...) o protección (toldos, alfombras,...).

Clasificación

  • Tejidos: formados a partir de hilos entrelazados. Los hilos se pueden obtener de forma natural o artificial:
    • Tejidos naturales: se elaboran a partir de fibras de origen vegetal o animal
      • Origen Animal: seda, lana,...
      • Origen Vegetal: algodón, lino,...
    • Tejidos artificiales: poliéster, licra, nailon, elastano,...
    • Tejidos mixtos: elaborados con fibras naturales y artificiales combinadas.
  • Pieles
    • Naturales: de origen natural. La mayor parte de las pieles provienen del ganado vacuno u ovino junto con el consumo de su carne. Ejemplos: vacuno, cocodrilo, visón,...
    • Artificiales: A partir de materiales plásticos, como el PVC o el poliuretano. Son tratados para imitar la piel natural. Ejemplos: polipiel, cueros sintéticos,...

Redes de ordenadores

Una red de ordenadores, también llamada, red de comunicaciones de datos o red informática, es un conjunto de equipos informáticos y software conectados entre sí por medio de dispositivos físicos que envían y reciben impulsos eléctricos, ondas electromagnéticas o cualquier otro medio para el transporte de datos, con la finalidad de compartir información, recursos y ofrecer servicios.

 Tipos de Redes
  • Red de área local: o LAN (Local Area Network) es una red que se limita a un área especial relativamente pequeña tal como un cuarto, un solo edificio, una nave, o un avión. Las redes de área local a veces se llaman una sola red de localización y no utilizan medios o redes de interconexión públicos. Si se trata de una Red Inalámbrica se denomina WLAN (Wireless Local Area Network).
  • Red de área de campus: o CAN (Campus Area Network) es una red de computadoras de alta velocidad que conecta redes de área local a través de un área geográfica limitada, como un campus universitario, una base militar, hospital, etc. Tampoco utiliza medios públicos para la interconexión.
  • Red de área metropolitana: o MAN (Metropolitan Area Network) es una red de alta velocidad (banda ancha) que da cobertura en un área geográfica más extensa que un campus, pero aun así limitado. Por ejemplo, un red que interconecta los edificios públicos de un municipio dentro de la localidad por medio de fibra óptica.
  • Red de área extensa: o WAN (Wide Area Network) son redes informáticas que se extienden sobre un área geográfica extensa utilizando medios como: satélites, cables interoceánicos, Internet, fibras ópticas públicas, etc.

Medios de conexión 

Para la conexión de redes se utilizan diferentes sistemas:


  • Conexión mediante cable coaxial se utiliza para transportar señales electromagnéticas de alta frecuencia que posee dos conductores concéntricos, uno central, llamado vivo y uno exterior denominado malla o blindaje, que sirve como referencia de tierra y retorno de las corrientes; los cuales están separados por un material dieléctrico que, en realidad, transporta la señal de información. Es el cable utilizado para TV.
Cable coaxial
Fuente: http://itzelanali.blogspot.com.es/

  • Conexión mediante cable de par trenzado es una forma de conexión en la que dos conductores eléctricos aislados son entrelazados para tener menores interferencias y aumentar la potencia y disminuir la diafonía de los cables adyacentes. Dependiendo de la red se pueden utilizar, uno, dos, cuatro o más pares.  

Cable de par trenzado
Fuente: http://itzelanali.blogspot.com.es/

  • Conexión mediante fibra óptica es un medio de transmisión empleado habitualmente en redes de datos; un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir. 

Cable de fibra óptica
Fuente: http://itzelanali.blogspot.com.es/

  • Redes inalámbricas: libres de cables aunque inferiores en velocidad a las redes cableadas, emplean ondas electromagnéticas (de radio, microondas o infrarrojos) para interconectar nodos. Las más utilizadas son las redes Bluetooth y Wi-Fi (redes por microondas).

Topología de la red

Físicamente los equipos en una red se pueden colocar en configuración de Bus, en Anillo, en Malla o en Árbol, pero la más utilizada y conocida en la configuración en Estrella donde los ordenadores están conectados directamente a un punto central o concentrador y todas las comunicaciones se han de hacer necesariamente a través de éste.


Topología en estrella
Ordenadores e impresora conectados a un Router-Switch
La impresora es accesible a todos los equipos
Posibilidad de conectarse al exterior

Concentradores

Como se ha visto en el punto anterior, para la configuración en estrella es necesario el uso de un punto central o concentrador:

  • Hub: El hub es un dispositivo que tiene la función de interconectar los ordenadores de una red local. Su funcionamiento es más simple comparado con el switch y el router: el hub recibe datos procedentes de un ordenador y los transmite a los demás. En el momento en que esto ocurre, ningún otro puede enviar una señal.
  • Switch: El switch es un aparato muy semejante al hub, pero tiene una gran diferencia: los datos provenientes del ordenador de origen solamente son enviados al ordenador de destino. Esto se debe a que los switchs crean una especie de canal de comunicación exclusiva entre el origen y el destino. De esta forma, la red no queda "limitada" a un único equipo en el envío de información . Esto aumenta el rendimiento de la red ya que la comunicación está siempre disponible, excepto cuando dos o más computadoras intentan enviar datos simultáneamente al mismo equipo.
  • Router: El router es un dispositivo utilizado en redes de mayor porte. Es más "inteligente" que el switch, pues, además de cumplir la misma función, también tiene la capacidad de escoger la mejor ruta que un determinado paquete de datos debe seguir para llegar a su destino. Es como si la red fuera una ciudad grande y el router elige el camino más corto y menos congestionado. De ahí el nombre de router. Los routers son capaces de interconectar varias redes y generalmente trabajan en conjunto con hubs y switchs. Suelen poseer recursos extras, como firewall, por ejemplo.


Internet

Internet es un conjunto descentralizado de redes de comunicación interconectadas que utilizan la familia de protocolos TCP/IP, Protocolo de Control de Transmisión (TCP) y Protocolo de Internet (IP), lo cual garantiza que las redes físicas heterogéneas que la componen funcionen como una red lógica única, de alcance mundial.

  • WWW: Uno de los servicios que más éxito ha tenido en Internet ha sido la World Wide Web (WWW o la Web), a tal punto que es habitual la confusión entre ambos términos. La WWW es un conjunto de protocolos que permite, de forma sencilla, la consulta remota de archivos de hipertexto (El hipertexto es una herramienta de software que permite crear, agregar, enlazar y compartir información de diversas fuentes por medio de enlaces asociativos o hipervínculos). La WWW utiliza Internet como medio de transmisión.

    Existen, por tanto, muchos otros servicios y protocolos en Internet, aparte de la Web
  • Correo electrónico: SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) o Protocolo para la transferencia simple de correo electrónico.
  • Transmisión de archivos: FTP File Transfer Protocol, 'Protocolo de Transferencia de Archivos' o P2P Una red peer-to-peer, red de pares, red entre iguales, red entre pares o red punto a punto.
  • Conversaciones en línea o mensajería instantánea: IRC IRC (Internet Relay Chat) o mensajería instantánea conocida también en inglés como IM es una forma de comunicación en tiempo real entre dos o más personas basada en texto.
  • Comunicación multimedia: telefonía, televisión, videoconferencias,...


Fuente: www.wikipedia.es

Dispositivos de almacenamiento masivo de datos

El almacenamiento de información en informática consta de dos procesos, lectura y escritura:
  • Lectura: de los datos almacenados para transferirlos a otro dispositivo o a la memoria de la computadora (RAM).
  • Escritura: o grabación de datos para que más tarde se puedan recuperar y utilizar.
Los medios de almacenamiento permanente (la información no se pierde al desconectar el dispositivo) han evolucionado en forma notable desde las primeras computadoras. En la actualidad existe una gran variedad tecnologías y dispositivos nuevos muy rápidos (mucho más lentos que las memorias Caché y RAM), pero el disco duro sigue siendo el "almacén" principal de la información en la computadora.

  •  Tarjetas o cintas perforadas
    • Tarjetas perforadas: La tarjeta perforada o simplemente tarjeta es una lámina hecha de cartulina que contiene información en forma de perforaciones según un código binario. Estos fueron los primeros medios utilizados para ingresar información e instrucciones a un computador en los años 1960 y 1970.
    • Cintas perforadas: Con la misma lógica se utilizaron las cintas perforadas, que consisten en una larga tira de papel en la que se realizan agujeros para almacenar los datos.

Tarjeta perforada binaria IBM
Fuente: www.wikipedia.org
  • Almacenamiento magnético
    En los dispositivos magnéticos cada bit se graba imantando una zona superficial  muy pequeña (microscópica) de un material ferromagnético, de forma que se forma que la información queda guarda de forma permanente, aunque se desconecte el dispositivo de la corriente eléctrica.
    • Cintas magnéticas: Está formada por una cinta de material plástico recubierta de material ferromagnético. Sobre dicha cinta se registran los caracteres en formas de combinaciones de puntos, sobre pistas paralelas al eje longitudinal de la cinta. Estas cintas son soporte de tipo secuencial, esto supone un inconveniente puesto que para acceder a una información determinada se hace necesario leer todas las que le preceden, con la consiguiente perdida de tiempo.

Cinta magnética de 250 MB de capacidad
Fuente: www.wikipedia.org


    • Discos flexibles o disquetes: Un disco flexible o también disquette (en inglés floppy disk), es un tipo de dispositivo de almacenamiento de datos formado por una pieza circular de un material magnético que permite la grabación y lectura de datos, fino y flexible (de ahí su denominación) encerrado en una carcasa fina cuadrada o rectangular de plástico. Los discos, usados usualmente son los de 3 ½ o 5 ¼ pulgadas, utilizados en ordenadores o computadoras personales, aunque actualmente los discos de 5 ¼ pulgadas están en desuso.

Disquete de 3.5 pulgadas de 1.44 MB
Fuente: www.wikipedia.org

    • Discos duros: El disco duro almacena casi toda la información que manejamos al trabajar con una computadora. El disco duro está formado por varios discos apilados sobre los que se mueve una pequeña cabeza magnética que graba y lee la información. Las características principales de un disco duro son:

      - Capacidad: Actualmente se mide en gigabytes (GB) y terabytes (TB). Es el espacio disponible para almacenar secuencias de 1 byte.
      - Velocidad de giro: Se mide en revoluciones por minuto (RPM). Cuanto más rápido gire el disco, más rápido podrá acceder a la información la cabeza lectora. Los discos actuales giran desde las 4.200 a 15.000 RPM, dependiendo del tipo de ordenador al que estén destinadas.
      - Capacidad de transmisión de datos: De poco servirá un disco duro de gran capacidad si transmite los datos lentamente. Los discos actuales pueden alcanzar transferencias de datos de más de 3 GB por segundo.

      Actualmente existen dos formatos estandarizados, los discos duros de 3.5 pulgadas para PCs y servidores y los de 2.5 pulgadas para dispositivos portátiles y discos duros externos.
      • Internos: se encuentran dentro del ordenador y van conectados mediante cable SATA o IDE y su correspondiente cable de alimentación, pues, como cualquier otro componente, necesita energía para funcionar. En él se aloja, por ejemplo, el sistema operativo que permite arrancar la máquina y los programas.
      • Externos: son discos duros portátiles recubiertos de una carcasa. Normalmente funcionan por conexión USB (pueden tomar la alimentación del propio USB) y pueden almacenar cualquier tipo de información (imágenes, música, archivos,...).

Disco duro interno de 3.5" de cientos de GB de capacidad
Se aprecia el cabezal lector y los múltiples discos
Fuente: www.wikipedia.org

  • Almacenamiento óptico
    Se trata dispositivos que son capaces de guardar datos por medio de un rayo láser en su superficie plástica, ya que se almacenan por medio de ranuras microscópicas (ó ranuras quemadas). La información queda grabada en la superficie de manera física, por lo que solo el calor (puede producir deformaciones en la superficie del disco) y las ralladuras pueden producir la pérdida de los datos, en cambio es inmune a los campos magnéticos y la humedad.
    • CD: De las siglas Compact Disc. Los CD estándar tienen un diámetro de 12 centímetros y pueden almacenar hasta 80 minutos de audio o 700 MB. Una característica básica de las unidades de CD es la velocidad de lectura y escritura, que normalmente se expresa como un número seguido de una «x» (40x, 52x,..). Este número indica la velocidad de lectura / escritura en múltiplos de 128 kB/s. Así, una unidad de 52x lee información de 128 kB/s × 52 = 6,656 kB/s, es decir, a 6,5 MB/s.
      • CD-ROM: es la unidad lectora (sólo lectura).
      • CD-R: Compact disc grabable (Compact Disc Recordable).
      • CD-RW: Compact disc regrabable (Compact Disc Re-Writable).

Lector de CD
Fuente: www.lg.com.es

    • DVD: Disco versátil digital (Digital Versatile Disc). Los DVD se dividen en dos categorías: los de capa simple y los de doble capa. Además el disco puede tener una o dos caras, y una o dos capas de datos por cada cara; el número de caras y capas determina la capacidad del disco. Los DVD de capa simple o una capa (DVD-5) pueden guardar hasta 4.7 gigabytes, alrededor de siete veces más que un CD estándar. Los de doble capa (DVD-9) pueden llegar hasta los 8.5 GB (DVD+R DL y DVD-R DL). Los de dos caras (DVD-10) llegan hasta los 9.4 GB y los de doble cara y doble capa (DVD-18) hasta los 17.1 GB.
      • DVD ROM:  Es un DVD que pertenece al tipo de soportes WORM (Write Once Read Many), es decir, al igual que un CD-ROM ha sido grabado una única vez (método de grabación por plasmado) y puede ser leído o reproducido muchas veces.
      • DVD-R y DVD+R: Grabable una sola vez. La diferencia entre los tipos +R y -R radica en la forma de grabación y de codificación de la información. En los +R los agujeros son 1 lógicos mientras que en los –R los agujeros son 0 lógicos.
      • DVD-RW y DVD+RW: Regrabable.
      • DVD-R DL y DVD+R DL: DVD grabables de doble capa (Double Layer).

DVD-R
Fuente: www.pioneer.eu/es


      • Blu-ray o BD : Del inglés Blue-Ray Disc. Es un formato de disco óptico de nueva generación, empleado para vídeo de alta definición y con una capacidad de almacenamiento de datos de alta densidad mayor que la del DVD. El Blu-ray utiliza un láser de color azul (a diferencia del CD y DVD que usan un láser rojo) más fino que los usado por los CDs y los DVDs. El disco Blu-ray tiene 12 cm de diámetro al igual que el CD y el DVD y puede llegar a almacenar desde desde 25 a 33,4 GB por capa.

    Blu-ray Disc 25 GB
    Fuente: www.wikipedia.org

    • Almacenamiento eléctrico
      El almacenamiento eléctrico o memoria flash es un dispositivo de almacenamiento que conserva la información que le ha sido almacenada de forma correcta aun con la pérdida de energía; es decir, es una memoria no volátil. Este tipo de memoria se denominó flash por que se borran en bloques fijos, en lugar de bytes solos. Los tamaños de los bloques por lo general van de 512 bytes hasta 256 KB. La memoria flash, es un tipo de memoria avanzada EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) que permite la lectura y escritura de múltiples posiciones de memoria en la misma operación (por este motivo es mucho más rápida que la EEPROM normal). Gracias a ello, la tecnología flash, siempre mediante impulsos eléctricos, por lo que se emplea en dispositivos como memoria USB, tarjetas de memoria o incluso discos de estado sólido (sin partes móviles).
      • Tarjetas de memoria: Una tarjeta de memoria es un chip de memoria flash con un sistema de terminales que permiten su conexión en los dispositivos electrónicos. Existen diferentes formatos, entre los que cabe destacar:
        • Secure Digital (SD)
        • MiniSD
        • MicroSD
        • MultiMediaCard (MMC)
        • Memory Stick (MS)
        • CompactFlash (CF) I y II
        • Microdrive (MD)
        • SmartMedia (SM)
        • Picture Card (xD)


    Tarjeta de memoria de 2 GB tipo SD
    Fuente: www.sandisk.es

      • USB: Una memoria USB es un dispositivo de almacenamiento que utiliza una memoria tipo flash para guardar información. Se le conoce también, entre otros nombres, como lápiz de memoria o lápiz USB (en inglés pen drive o pendrive). Estas memorias se han convertido en el sistema de almacenamiento y transporte personal de datos más utilizado, desplazando en este uso a los tradicionales disquetes y a los CD. Se pueden encontrar en el mercado fácilmente memorias de 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 GB, y hasta 1 TB.

    Lápiz de memoria USB de 4 GB
    Fuente: www.verbatim.es


      • Discos de estado sólidoSSD (solid-state drive) es un dispositivo de almacenamiento de datos que usa una memoria no volátil, como la memoria flash, para almacenar datos, en lugar de los platos giratorios magnéticos encontrados en los discos duros convencionales. En comparación con los discos duros tradicionales, las unidades de estado sólido son menos sensibles a los golpes, son prácticamente inaudibles y tienen un menor tiempo de acceso y de latencia. Las SSD hacen uso de la misma interfaz que los discos duros y, por lo tanto, son fácilmente intercambiables sin tener que recurrir a adaptadores o tarjetas de expansión para compatibilizarlos con el equipo.

    Disco de estado sólido SSD 32 GB y 2.5"
    Fuente: www.sandisk.es


    Fuente: www.wikipedia.org