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Realizzato da Isabella, Aldip e Ismael
L' ENERGIA NUCLEARE
indice
L'Uranio
Che cos'è
Fissione nucleare
Processi
La centrale nucleare
Fusione nucleare
I pro del nucleare
L'incidente di Chernobyl
I contro del nucleare
Il futuro del nucleare
10
L'atomo è la parte
che cos'è
L'energia nucleare è l'energia che si libera nelle reazioni interne al nucleo dell'atomo. E' una fonte di energia primaria, considerata una valida alternativa ai combustibili fossili. L'atomo è la parte più piccola di ogni elemento presente in natura che ne conserva le proprietà chimiche e che fu per lungo tempo ritenuto indivisibile (dal greco "atomos", "che non si può dividere"). In realtà, esso è costituito da un nucleo (formato da protoni e neutroni) circondato da elettroni in grado di reazioni chimiche che possono produrre energia.
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L' URanio
Il combustibile usato per la produzione di energia nucleare è l'uranio. L'uranio è un metallo di colore bianco-argenteo, tossico e radioattivo. Il suo simolo chimico è "U" ed è stato il primo elemento fissile scoperto in natura. E' una risorsa disponibile in quantità limitata, perciò, benchè se ne ricavi una grandissima quantità di energia, è considerato una risorsa non rinnovabile. Per l'estrazione da miniera a cielo aperto occorre vagliare un volume di materiale roccioso elevatissimo. L'uranio trova utilizzo sia nel settore civile che in quello militare. Nel settore civile trova impiego come combustibile nei reattori delle centrali nucleari; nel settore militare viene utilizzato per costrire armi nucleari (bombe atomiche).
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Processi
I processi attraverso i quali è possibile produrre energia nucleare sono due: la fissione e la fusione.
Fissione
FUsione
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Fissione nucleare
Il termine deriva dal latino "findere", e cioè spaccare. In questo processo il nucleo di uranio 235 (composto da 92 protoni e 143 neutroni) viene diviso tramite il bombardamento con neutroni. Il nucleo si frantuma così in frammenti più piccoli e lascia liberi altri neutroni. Dalla rottura si libera un'enorme quantità di energia; i neutroni usciti rompono altri nuclei vicini, che liberano energia e a loro volta liberano altri neutroni: si ha così una reazione a catena. Se questa reazione non viene controllata, la fissione diventa esplosiva e si ha la bomba atomica; se invece è controllata, può essere usata per produrre energia come in una centrale nucleare.
FUsione nucleare
E' l'opposto della fissione. Si ha quando due isotopi di idrogeno, deuterio e trizio, si scontrano ad altissime velocità e temperature fondendosi in un unico nucleo di elio e liberando energia sotto forma di calore. Questa reazione esiste in natura: è quella che produce l'energia del Sole e delle stelle e si può ottenere solo a temperature di almeno 100.000.000 . Poichè non esiste materiale che sopporti queste temperature, per ora l'unico uso è quello per scopi bellici (la bomba H o la bomba all'idrogeno). Sono tuttavia in corso ricerche mirate a ottenere una fusione controllata, e si ritiene che si arriverà a dei risultati tra una trentina d'anni.
°C
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LA CENTRALE NUCLEARE
Il reattore è il cuore di una centrale nucleare e la reazione avviene nella sua parte centrale, detta nocciolo. Attorno al nocciolo corrono tubi contenenti acqua che viene riscaldata dal calore emesso nella reazione e trasformata in vapore. Da questo punto in poi la centrale nucleare funziona come una qualsiasi centrale termoelettrica. Il vapore fa ruotare delle turbine che producono energia elettrica.La differenza è solo nelle strutture: poichè l'uranio e i prodotti della fissione sono radioattivi e pericolosi, tutto l'insieme è racchiuso in contenitori di acciaio e di piombo, a loro volta contenuti in robusti edifici in cemento armato. Nelle centrali, come prodotto di rifiuto, si hanno le scorie nucleari, radioattive e pericolose per milioni di anni.
l'incidente di chernobyl
Fu un incidente nucleare che avvenne nella centrale alle ore 1:23 del 26 aprile 1986, in seguito all'esplosione del reattore 4. E' ritenuto il più grave incidente della storia dell'energia nucleare e l'unico, insieme a quello di Fukushima del 2011, a essere classificato al settimo livello, il massimo, della scala di catastroficità INES. In quella notte ci fu una fortissima esplosione del reattore che provocò lo scoperchiamento della centrale e scatenò un vasto incendio. In seguito si sprigionò una nube carica di particelle radioattive ,500 volte più micidiale di quella prodotta dalle bombe atomiche. I venti sparsero le particelle nell'atmosfera e presto vennero contaminate intere regioni di Ucraina, Bielorussia e Russia. La nube poi raggiunse gran parte dell'Europa occidentale, contaminata anch'essa, anche se in modo minore. Più di 330000 persone vennero evacuate dopo 2 giorni dall'incidente e nessuno è più potuto tornare in quelle zone a causa dell'alto livello di radioattività. Ufficialmente ci furono 65 morti circa, ma si parla di migliaia di casi di cancro alla tiroide e malformazioni tra Bielorussia, Ucraina e Russia per l'esposizione a sostanze radioattive.
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If you’re going to present live, we recommend training your voice and rehearsing; the best improvisation happens when you’re prepared!
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That way you’ll hold your students’ attention.
Show enthusiasm, smile, and maintain eye contact with your class. 'The eyes, chico. They never lie.’ You’re bound to impress.
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relevant data
I pro del nucleare
- E' un'energia pulita, non produce nè anidride carbonica nè altri inquinanti atmosferici
- La quantità di materia prima necessaria per produrre energia è molto inferiore rispetto ai combustibili fossili
- E' una fonte energetica affidabile e le centrali possono lavorare al massimo della potenza in maniera continua
- L'uranio viene estratto in aree del mondo politicamente stabili e la prospettiva che si esaurisca è piuttosto remota
90%
i contro del nucleare
- La tecnologia necessaria per produrre energia nucleare è costosa: le centrali sono strutture molto complesse che richiedono sistemi di sicurezza abbondanti che fanno lievitare i costi
- La fissione nucleare genera scorie che devono essere smaltite in modo opportuno. Poichè fisicamente non è possibile eliminare la radioattività, quello che viene fatto è confinarle in un'area protetta cosicchè la pericolosità dei rifiuti diminuisca nel tempo, ma questa può durare anche per milioni di anni
- Gli incidenti possono essere catastrofici: per quanto rari, colpiscono non solo il corpo umano, ma anche le menti in modo indelebile
- Il tempo medio di costruzione di una nuova centrale è lungo, circa 7 anni; alcune hanno richiesto anche 10-15 anni per entrare in funzione
il futuro del nucleare
2023
2011
2016
1987
1986
Disastro di Fukushima e altro Referendum in Italia
Disastro di Chernobyl
La Francia blocca 18 centrali nucleari
Cosà accadrà d'ora in poi?
Referendum in Italia
Gli scienziati lavorano da tempo all'altro modo di sfruttare l'atomo: la fusione. In Francia è in costruzione il reattore ITER a fusione nucleare controllata. La fusione avviene all'interno di una macchina enorme, il tokamak, grazie all'impiego di campi magnetici. Il processo non è radioattivo e non arreca danni all'ambiente. Il futuro può essere nell'energia nucleare derivante dai reattori autofertilizzanti, che si basano sul riutilizzo delle scorie con il sistema "a neutroni veloci". Esistono già due centrali funzionanti dal 2014 e dal 2020 in Russia: le scorie vengono riprocessate diventando nuovo combustibile che continua ad avere reazioni di fissione trasformando gli elementi più radioattivi in prodotti a bassa radioattività, che sono più gestibili (Vedi "L'avvocato dell'atomo" di Luca Romano, 2022).
grazie per l'ATTENZIONE
Consectetur adipiscing elit
l'incidente di fukushima
E' stato un incidente nucleare avvenuto nella centrale di Fukushima, sulla costa est del Giappone. La causa scatenante fu il terremoto e maremoto dell'11 marzo 2011.
Al momento della scossa, il sistema di sicurezza antisismico della centrale spense tutti i reattori. Dopo lo spegnimento, in mancanza dell'elettricità fornita dai reattori, si attivarono immediatamente i generatori elettrici di emergenza, che fornirono l'energia necessaria a consentire il normale funzionamento dei sistemi di raffreddamento.
Dopo circa 40 minuti, la centrale fu raggiunta dall'onda di maremoto generata dal sisma, che scavalcò le protezioni e allagò gli impianti. Lo tsunami distrusse i generatori di emergenza. Non sono stati documentati effetti negativi sulla salute dei residenti di Fukushima o dei lavoratori della centrale elettrica che siano direttamente attribuibili all'esposizione alle radiazioni provocate dall'incidente. In seguito all'incidente, almeno 164.000 residenti dell'area circostante furono sfollati permanentemente o temporaneamente.
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La prima persona che intuì la possibilità di ottenere energia dal nucleo dell'atomo fu lo scienziato tedesco Albert Einstein. Nel 1905 egli enunciò la sua teoria espressa nella famosa formula , che indica il rapporto tra materia ed energia con la costante che è la velocità della luce al quadrato, quindi con poca materia si può ricavare tantissima energia. Il primo scienziato a ottenere energia dal nucleo di un atomo a scopi pacifici fu l'italiano Enrico Fermi.
E = mc2
c²
Attualmente, secondo la World Nuclear Association, ci sono miniere attive in 20 Paesi. I maggiori produttori sono Kazakistan, Canada e Australia che insieme contribuiscono al 65% della produzione globale. Seguono Namibia, Russia, Niger, Uzbekistan e Stati Uniti.
Inoltre la miniera con la più alta concentrazione di uranio al mondo è Cigar Lake in Canada.
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Oggi nel mondo sono circa 440 le centrali nucleari. Da quasi vent'anni il numero non cresce a causa di alcuni gravi incidenti capitati nel corso degli anni. In Italia, in seguito a due referendum, nel 1987 e nel 2011, l'impiego del nucleare per la produzione di energia elettrica è stato abbandonato. Le quattro centrali, oggi fuori uso, si trovano a Trino Vercellese, Caorso, Latina e Garigliano.
L'uranio, prima della scoperta dell'energia nucleare veniva utilizzato per colorare i vetri, cui conferiva una colorazione trasparente dal giallo al verde.
ITER
L'energia nucleare
ISABELLA CASTAGNA
Created on November 25, 2023
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Realizzato da Isabella, Aldip e Ismael
L' ENERGIA NUCLEARE
indice
L'Uranio
Che cos'è
Fissione nucleare
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L'incidente di Chernobyl
I contro del nucleare
Il futuro del nucleare
10
L'atomo è la parte
che cos'è
L'energia nucleare è l'energia che si libera nelle reazioni interne al nucleo dell'atomo. E' una fonte di energia primaria, considerata una valida alternativa ai combustibili fossili. L'atomo è la parte più piccola di ogni elemento presente in natura che ne conserva le proprietà chimiche e che fu per lungo tempo ritenuto indivisibile (dal greco "atomos", "che non si può dividere"). In realtà, esso è costituito da un nucleo (formato da protoni e neutroni) circondato da elettroni in grado di reazioni chimiche che possono produrre energia.
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L' URanio
Il combustibile usato per la produzione di energia nucleare è l'uranio. L'uranio è un metallo di colore bianco-argenteo, tossico e radioattivo. Il suo simolo chimico è "U" ed è stato il primo elemento fissile scoperto in natura. E' una risorsa disponibile in quantità limitata, perciò, benchè se ne ricavi una grandissima quantità di energia, è considerato una risorsa non rinnovabile. Per l'estrazione da miniera a cielo aperto occorre vagliare un volume di materiale roccioso elevatissimo. L'uranio trova utilizzo sia nel settore civile che in quello militare. Nel settore civile trova impiego come combustibile nei reattori delle centrali nucleari; nel settore militare viene utilizzato per costrire armi nucleari (bombe atomiche).
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Processi
I processi attraverso i quali è possibile produrre energia nucleare sono due: la fissione e la fusione.
Fissione
FUsione
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Fissione nucleare
Il termine deriva dal latino "findere", e cioè spaccare. In questo processo il nucleo di uranio 235 (composto da 92 protoni e 143 neutroni) viene diviso tramite il bombardamento con neutroni. Il nucleo si frantuma così in frammenti più piccoli e lascia liberi altri neutroni. Dalla rottura si libera un'enorme quantità di energia; i neutroni usciti rompono altri nuclei vicini, che liberano energia e a loro volta liberano altri neutroni: si ha così una reazione a catena. Se questa reazione non viene controllata, la fissione diventa esplosiva e si ha la bomba atomica; se invece è controllata, può essere usata per produrre energia come in una centrale nucleare.
FUsione nucleare
E' l'opposto della fissione. Si ha quando due isotopi di idrogeno, deuterio e trizio, si scontrano ad altissime velocità e temperature fondendosi in un unico nucleo di elio e liberando energia sotto forma di calore. Questa reazione esiste in natura: è quella che produce l'energia del Sole e delle stelle e si può ottenere solo a temperature di almeno 100.000.000 . Poichè non esiste materiale che sopporti queste temperature, per ora l'unico uso è quello per scopi bellici (la bomba H o la bomba all'idrogeno). Sono tuttavia in corso ricerche mirate a ottenere una fusione controllata, e si ritiene che si arriverà a dei risultati tra una trentina d'anni.
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LA CENTRALE NUCLEARE
Il reattore è il cuore di una centrale nucleare e la reazione avviene nella sua parte centrale, detta nocciolo. Attorno al nocciolo corrono tubi contenenti acqua che viene riscaldata dal calore emesso nella reazione e trasformata in vapore. Da questo punto in poi la centrale nucleare funziona come una qualsiasi centrale termoelettrica. Il vapore fa ruotare delle turbine che producono energia elettrica.La differenza è solo nelle strutture: poichè l'uranio e i prodotti della fissione sono radioattivi e pericolosi, tutto l'insieme è racchiuso in contenitori di acciaio e di piombo, a loro volta contenuti in robusti edifici in cemento armato. Nelle centrali, come prodotto di rifiuto, si hanno le scorie nucleari, radioattive e pericolose per milioni di anni.
l'incidente di chernobyl
Fu un incidente nucleare che avvenne nella centrale alle ore 1:23 del 26 aprile 1986, in seguito all'esplosione del reattore 4. E' ritenuto il più grave incidente della storia dell'energia nucleare e l'unico, insieme a quello di Fukushima del 2011, a essere classificato al settimo livello, il massimo, della scala di catastroficità INES. In quella notte ci fu una fortissima esplosione del reattore che provocò lo scoperchiamento della centrale e scatenò un vasto incendio. In seguito si sprigionò una nube carica di particelle radioattive ,500 volte più micidiale di quella prodotta dalle bombe atomiche. I venti sparsero le particelle nell'atmosfera e presto vennero contaminate intere regioni di Ucraina, Bielorussia e Russia. La nube poi raggiunse gran parte dell'Europa occidentale, contaminata anch'essa, anche se in modo minore. Più di 330000 persone vennero evacuate dopo 2 giorni dall'incidente e nessuno è più potuto tornare in quelle zone a causa dell'alto livello di radioattività. Ufficialmente ci furono 65 morti circa, ma si parla di migliaia di casi di cancro alla tiroide e malformazioni tra Bielorussia, Ucraina e Russia per l'esposizione a sostanze radioattive.
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90%
i contro del nucleare
il futuro del nucleare
2023
2011
2016
1987
1986
Disastro di Fukushima e altro Referendum in Italia
Disastro di Chernobyl
La Francia blocca 18 centrali nucleari
Cosà accadrà d'ora in poi?
Referendum in Italia
Gli scienziati lavorano da tempo all'altro modo di sfruttare l'atomo: la fusione. In Francia è in costruzione il reattore ITER a fusione nucleare controllata. La fusione avviene all'interno di una macchina enorme, il tokamak, grazie all'impiego di campi magnetici. Il processo non è radioattivo e non arreca danni all'ambiente. Il futuro può essere nell'energia nucleare derivante dai reattori autofertilizzanti, che si basano sul riutilizzo delle scorie con il sistema "a neutroni veloci". Esistono già due centrali funzionanti dal 2014 e dal 2020 in Russia: le scorie vengono riprocessate diventando nuovo combustibile che continua ad avere reazioni di fissione trasformando gli elementi più radioattivi in prodotti a bassa radioattività, che sono più gestibili (Vedi "L'avvocato dell'atomo" di Luca Romano, 2022).
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