ENERGIA NUCLEARE

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Energia nucleare

L’energia nucleare è una forma di energia che ha origine da radicali modifiche alla struttura della materia. Infatti, con il termine di energia nucleare, si intendono i fenomeni in cui si produce energia in seguito alla trasformazione nei nuclei degli atomi. È una fonte di energia primaria, cioè che non deriva dalla trasformazione di altra forma di energia, ed è considerata un’alternativa ai combustibili fossili. Il primo scienziato ad ipotizzare che modificando la materia si può ottenere energia fu Albert Einstein (E = mc2 dove "E" indica l'energia contenuta o emessa da un corpo, "m" la sua massa e "c" la costante velocità della luce nel vuoto ossia 300000km/s).

cos'è l'energia nucleare

L’ energia nucleare può essere prodotta in due modi: fissione – quando i nuclei degli atomi si dividono in più parti – o fusione – quando i nuclei si fondono insieme.

fissione e fusione

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fissione o scissione nucleare quando l'energia viene prodotta dalla disintegrazione del nucleo di atomi pesanti come uranio e torio, in nuclei di atomi più piccoli. Gli atomi vengono colpiti dai neutroni e si dividono in due frammenti più leggeri, entrambi di carica positiva, che si respingono con violenza allontanandosi con elevata energia cinetica.

FISSIONE NUCLEARE

Si parla di fusione quando l'energia viene prodotta dall'unione di due o più nuclei leggeri di idrogeno che si fondono per formare un atomo di elio. La fusione nucleare è quella che alimenta le stelle e che avviene ogni giorno nel Sole e pertanto necessita di temperature elevatissime.

FUSIONE NUCLEARE

La centrale nucleare è una centrale che sfrutta la fissione nucleare per produrre energia elettrica. Il reattore nucleare è il luogo in cui si trova il nocciolo, ovvero il luogo in cui avviene la reazione nucleare. Il combustibile è costituito da pastiglie di ossido di uranio inserite in apposite barre in modo da formare tubi lunghi. Questi sono immersi in acqua all'interno del nocciolo di un reattore in calcestruzzo. Il calore generato dalla fissione degli atomi di uranio scalda l’acqua portandola ad altissima temperatura. L'acqua raggiunge uno scambiatore di calore dove si trasforma in vapore. Il vapore mette in movimento il gruppo turbina-alternatore il quale produce energia elettrica. Dopo essere passato attraverso la turbina, il vapore viene inviato in apposite torri di raffreddamento e riportato allo stato liquido in un condensatore pronto per essere riscaldato di nuovo.

centrali nucleari

Sono 442 i reattori nucleari attivi nel mondo, concentrati in 29 Paesi. Poi ne vanno aggiunti 65 in fase di costruzione, 8 dei quali in Europa (2 in Bulgaria, Romania e Slovacchia, 1 in Finlandia e in Francia). E' in Cina che in questo momento e' attivo il maggior numero di cantieri nel mondo, con 27 centrali in costruzione, seguita dalla Russia (11). Il primato mondiale per numero di reattori nucleari in funzione spetta agli Stati Uniti, con 104, seguito da Francia (58), Giappone (54) e Federazione Russa (32). A distanza si trovano Corea (21), India (20), Gran Bretagna (19), Canada (18), Germania (17), Ucraina (15), Cina (13), Svezia (10). Al di sotto si trovano: Spagna (9), Belgio (7), Repubblica Ceca e Taiwan (6 ciascuno) e Svizzera (5). Chiudono l'elenco Finlandia, Ungheria e Slovacchia (4 reattori ciascuno), Argentina, Brasile, Bulgaria, Messico, Pakistan, Romania e Sudafrica (2), Armenia, Olanda e Slovenia (1 ciascuno). I reattori attivi hanno un’età media compresa fra 24 e 31 anni. .

LE CENTRALI NUCLEARI NEL MONDO

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Eventuali malfunzionamenti possono portare a pericoli gravi. Se il sistema di raffreddamento fallisce, il reattore (nocciolo)può surriscaldarsi e il combustibile nucleare può fondersi, rilasciando materiali radioattivi. Il problema principale è legato alle scorie radioattive ossia al combustibile nucleare residuo prodotto dalle centrali nucleari di fissione. A differenza delle centrali termoelettriche, che producono fumi, questi impianti emettono materiali difficili da smaltire che perdurano nel tempo e producono radiazioni molto pericolose per la salute dell’uomo e dell’ambiente. Le scorie nucleari, infatti, restando radioattive anche per migliaia di anni, possono causare pericolosi disastri ambientali e danni irreparabili per l’uomo e gli animali, ad esempio malattie come la leucemia, il cancro, patologie del sistema nervoso, o mutazioni genetiche. La radioattività delle scorie nucleari si riduce solo con il processo naturale di dimezzamento e per periodo di dimezzamento si intende il tempo necessario perché si riduca del 50% la radioattività. Le scorie prodotte vanno conservate evitando che entrino in contatto con l’ambiente esterno,: se liquide, in appositi contenitori, costantemente ventilati e raffreddati, se solidi, inglobati in appositi materiali come il vetro o ceramica.

PERICOLI E SCORIE

Ci sono stati incidenti molto gravi a causa del malfunzionamento dei sistemi delle centrali nucleari. Il 26 aprile 1986, uno dei reattori della centrale nucleare di Chernobyl esplode, il nocciolo del reattore fonde dando vita al primo incidente nucleare della storia. All'inizio le autorità cercano di nascondere l'accaduto, ma dopo alcuni giorni la verità emerge. È un evento di grado 7, il più grave della scala INES(International nuclear event scale)Tutt'oggi, nell'area considerata ufficialmente contaminata, vivono ancora 5 milioni di persone fra le quali si registra un'alta diffusione di tumori L’11 marzo 2011, il Giappone è stato colpito da un violentissimo terremoto che ha causato uno tsunami, con onde che sono penetrate nella centrale nucleare di Fukushima, danneggiando quattro dei sei reattori della centrale nucleare. I sistemi di sicurezza si sono rivelati insufficienti. Le pompe hanno smesso di funzionare e i dispositivi di riserva non sono entrati in funzione. Il disastro ha causato acque radioattive, contaminazione del suolo, e lo smaltimento del combustibile nucleare. .

Incidenti centrali nucleari

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• Gli impianti nucleari producono grandi quantità di energia elettrica
• Non emette gas serra durante il funzionamento e quindi riduce l' impatto ambientale
• basso costo rispetto ad altri combustibili fossili

PRO

• Rischi di incidenti gravi
• Problema delle scorie perché l'energia nucleare produce rifiuti radioattivi pericolosi che richiedono un'adeguata gestione e smaltimento.
• Costruire una centrale nucleare richiede molto denaro e tempo

CONTRO

bibliografia: ansa.it - hub scuola

Grazie per l'attenzione davide alvano 3n