Centrali nucleari

Centrali nucleari

fatto da Chiara, Aurora, Cinzia e Mattia.

INDICE

• COM'È FATTA UNA CENTRALE NUCLEARE?

• COME È COMPOSTO IL REATTORE NUCLEARE?

• ASPETTI COMUNI TRA CENTRALI TERMOELETTRICHE E NUCLEARI.

• DIFFERENZE TRA CENTRALI TERMOELETTRICHE E NUCLEARI.

• COS'È E COME VIENE LA FISSIONE NUCLEARE ?

• COSA SIGNIFICA MATERIALE FISSILE? E ISOTOPO?

• COS'È/COME AVVIENE LA FISSIONE NUCLEARE?

• A CHE PUNTO È LA TECNOLOGIA DELLA FUSIONE NUCLEARE ?

• QUALI SONO I VANTAGGI DEL NUCLEARE ?

• QUALI SONO GLI ASPETTI NEGATIVI DEL NUCLEARE ?

Centrale nucleare

L’energia nucleare è una forma di energia rilasciata dal nucleo, il cuore degli atomi, composto da protoni e neutroni. La materia può trasformarsi in energia secondo la legge fisica, scoperta da Einstein.

Il Reattore Nucleare

Un reattore nucleare controlla e mantiene una reazione nucleare a catena per generare energia in modo sicuro.

La sicurezza nei reattori nucleari è garantita da un sistema complesso che include tecnologie avanzate di monitoraggio, raffreddamento, protezione strutturale e formazione professionale. Nonostante i rischi, i moderni reattori nucleari sono progettati con una filosofia di sicurezza a più livelli, riducendo al minimo le possibilità di incidenti gravi.

Aspetti comuni tra le centrali termoelettriche e nucleari

Gli aspetti comuni tra le centrali termoelettriche e nucleari sono:

• Entrambi gli impianti seguono lo stesso processo : l'energia chimica di un combustibile viene prima trasformata in energia termica, poi in energia meccanica e infine in energia elettrica .
• Entrambe le centrali inquinano leggermente in modo differente, ma molto simile.

CENTRALE TERMOELETTRICA

CENTRALE NUCLEARE

Le differenze tra le centrali termoelettriche e le nucleari

Le differenze tra le centrali termoelettriche e nucleari sono:

CENTRALE TERMOELETTRICA

CENTRALE NUCLEARE

-Una centrale nucleare brucia uranio e produce energia elettrica.

-Una centrale termoelettrica brucia carbone, petrolio o gas.

-Produce emissioni di CO2

-Non produce emissioni dirette di CO2 o inquinanti atmosferici.

-Relativamente sicura, ma il rischio è associato alla gestione dei combustibili fossili, alle emissioni e agli impatti ambientali.

-Sebbene le centrali siano progettate con sistemi di sicurezza avanzati, il rischio di incidenti gravi e la gestione dei rifiuti radioattivi sono preoccupazioni significative.

Cos'è e come avviene lafissione nucleare?

La fissione nucleare è un particolare processo di disintegrazione durante il quale nuclei pesanti, divisi in 2 frammenti, entrambi positivi, respingendo e allontanato con la energia cinetica con la fissione si liberano anche neutroni che possono a loro volta indurre altre fissioni innescando la cosiddetta reazione a catena che permette di mantenere un reattore nucleare in funzione producendo energia in modo continuo

COSA SIGNIFICA MATERIALE FISSILE? E ISOTOPO?

ISOTOPO l’isotopo è un atomo di un qualsiasi elemento che conserva lo stesso numero atomico, ma ha differente numero di massa. il numero atomico è il numero di protoni presenti nel nucleo di un atomo . la parola isotopo deriva dal greco: ìsos + tòpos ossia stesso posto. gli atomi con lo stesso numero atomico appartengono allo stesso elemento. Invece, il numero di massa è dato dalla somma dei neutroni e dei protoni, chiamati complessivamente nucleoni, contenuti nel nucleo

FISSILE In fisica nucleare è un materiale che contiene nuclei che subiscono la fissione per azione di neutroni di qualunque energia.

Cos' è e come avviene la fusione nucleare?

La fusione nucleare avviene quando due nuclei leggeri si fondono per formare uno più pesante, rilasciando energia. Si verifica naturalmente nel Sole, ma in laboratorio è studiata in dispositivi come il tokamak. A differenza della fissione, che divide nuclei pesanti, la fusione produce meno scorie e più energia, ma rimane una sfida tecnologica per l'energia pulita del futuro.

A che punto è la tecnologia della fusione nucleare?

In atto o punto della tecnologia oggi, c’è Iter cioè International Thermonuclear Experimental Reactor, coinvolgendo 35 paesi includendo anche l’Italia per aumentare il tokamak più grande del mondo, tokamak è una macchina atta comprendendo un plasma termonucleare, grazie alla particolare struttura del campo magnetico in essa creato per isolare il plasma dalle pareti del contenitore toroidale a vuoto.

Quali sono i vantaggi del nucleare ?

I principali vantaggi sono :

Le basse emissioni di CO2

Ridotta dipendenza da gas e petrolio

La produzione di energia in grosse quantità

I costi moderati per la produzione enrgetica

Buone ricadute sull'occupazione

Lungo ciclo di vita per gli impianti

Maggio stabilità politica

Quali sono gli aspetti negativi del nucleare ?

I principali aspetti negativi sono :

Scorie nucleari da gestire

Gravi conseguenze nel caso di un incidente all’interno della centrale

Difficoltà nell’individuare luoghi adatti alla costruzione di una nuova centrale

Costi iniziali particolarmente alti

Le centrali nucleari rappresentano possibili obiettivi nel caso di attacchi terroristici

Le centrali nucleari consentono di produrre solo energia elettrica, ma non gas

L’energia nucleare, per quanto pulita, non è rinnovabile

SITOGRAFIA

https://www.studenti.it/energia_centrale_nucleare_radiazioni_tossiche.html#:~:text=Una%20centrale%20nucleare%20brucia%20Uranio,parit%C3%A0%20di%20massa%20di%20combustibile. https://www.skuola.net/chimica/organica/energia-nucleare.html https://www.okpedia.it/principio_di_conservazione_massa_energia https://energit.it/quali-sono-i-pro-e-contro-dell-energia-nucleare/ https://www.treccani.it/enciclopedia/turbina_(Enciclopedia-dei-ragazzi)/ https://www.mase.gov.it/pagina/fissione-e-fusione-nucleare https://wauniversity.it/isotopi/(isotopi) https://www.focus.it/temi/tomakak Treccanihttps://www.treccani.itIsotopi - Enciclopedia Treccanihttps://www.treccani.itFìssile - Significato ed etimologia - https://eniscuola.eni.com/it-IT/energia/nucleare/le-centrali-nucleari.html#:~:text=Il%20%22cuore%22%20del%20reattore%20di,un%20diametro%20di%20qualche%20centimetro.

DEPOSITO DI COMBUSTIBILE NUCLEARE

É il luogo dove vengono conservate le barre di combustibile nucleare esaurite, che sono considerate rifiuti radioattivi e devono essere gestite in modo sicuro e responsabile per proteggere l'ambiente e la salute pubblica.

ENERGIA NUCLEARE

Il principio di conservazione massa-energia considera l'energia e la massa come due grandezze equivalenti. La massa può essere convertita in energia e viceversa. Questo principio si basa sulla relazione di equivalenza tra massa ed energia di Albert Einstein:

https://www.okpedia.it/principio_di_conservazione_massa_energia

LUNGO CICLO DI VITA PER GLI IMPIANTI

La vita media di una centrale nucleare è di circa 50 anni: questa durata particolarmente lunga consente di ammortizzare i costi iniziali.

BARRE DI CONTROLLO

Servono a controllare la reazione di fissione nucleare da parte del combustibile nucleare all'interno del nocciolo o nucleo del reattore a fissione, tramite la cattura di neutroni.

ACQUA SUPERCRITICA

È uno stato dell'acqua in cui essa esiste a temperature e pressioni superiori a quelle critiche, ovvero oltre il punto critico dell'acqua, che è di circa 374 °C.

LE BASSE EMISSIONI DI CO2

Un importante punto a favore dell’energia nucleare ha a che fare con il suo ridotto impatto ambientale, almeno per quanto riguarda il breve termine. Infatti, le emissioni di CO2 legate all’energia nucleare sono così basse da poter essere considerate quasi nulle.

COSTI INIZIALI PARTICOLARMENTE ALTI

La tecnologia necessaria alla costruzione di una centrale nucleare richiede l’investimento iniziale di enormi quantità di denaro; lo stesso vale poi per la formazione del personale.

SCORIE NUCLEARI DA GESTIRE

Il processo di fissione nucleare per la produzione di energia genera rifiuti radioattivi che devono essere gestiti correttamente, nonché stoccati in appositi depositi di massima sicurezza per numerosi anni. Questi depositi devono trovarsi lontano da centri abitati e devono rispondere a numerosissimi parametri di sicurezza, in quanto si tratta di rifiuti potenzialmente molto pericolosi sia per la salute, sia per l’ambiente.

GRAVI CONSEGUENZE NEL CASO DI INCIDENTE

Gli incidenti legati alle centrali nucleari sono rarissimi, ma quando avvengono l’impatto ha dimensioni così grandi da rendere comprensibile la paura legata a tale rischio. Un esempio l'incidente della centrale nucleare di Chernobyl avvenuto nel 1986 ed i cui effetti sono tutt’oggi tangibili. In Ucraina, infatti, è ancora oggi comune riscontrare casi di gravidanze problematiche.

DIFFILCOLTÀ NELL'INDIVIDUARE LUOGHI ADATTI PER LE CENTRALI

A causa dei rischi appena citati, la diffidenza verso le centrali nucleari è piuttosto elevata ed è per questo motivo comune che le comunità locali si mostrino contrarie alla costruzione di una centrale nucleare nei paraggi o all’allestimento di un sito finalizzato allo stoccaggio del materiale radioattivo da esse proveniente.

LE CENTRALI RAPPRESENTANO OBIETTIVI NEL CASO DI ATTACCHI

Ancora, poiché un incidente in una centrale nucleare è in grado di provocare danni così intensi da cambiare la situazione geopolitica dell’intero Stato, queste rappresentano obiettivi molto sensibili per gli attacchi terroristici.

NOCCIOLO

Il "cuore" del reattore di una centrale nucleare a fissione si dice "nocciolo" e, di solito, ha forma cilindrica. Il nocciolo è immerso in un fluido, per esempio acqua, ed è formato da barre di uranio, anch'esse cilindriche, lunghe circa 3 metri e con un diametro di qualche centimetro.

REATTORE NUCLEARE

É Il cuore della centrale nucleare, dove avviene la fissione nucleare degli atomi. È costituito da un contenitore di acciaio che contiene le barre di combustibile nucleare e il refrigerante (solitamente acqua), che serve a raffreddare il reattore.

TURBINA

É un meccanismo che sfrutta l'energia cinetica di un fluido in movimento (gas, liquido o vapore) per mettersi a sua volta in moto e trasmettere energia ad altre parti meccaniche.

BUONE RICADUTO SULL'OCCUPAZIONE

Un altro punto a favore del nucleare è legato alla generazione di posti di lavoro. Una centrale nucleare di medie dimensioni apre circa 500 posti di lavoro: un numero decisamente superiore rispetto ai 50 circa di una centrale a gas ed i 100 di una a carbone.

GENERATORE DI VAPORE

É l’apparecchiatura nella quale avviene il trasferimento di energia termica dai prodotti della combustione al fluido termovettore; il calore prodotto dalla fissione nucleare nel reattore viene utilizzato per riscaldare l'acqua nel generatore di vapore, che a sua volta produce vapore ad alta pressione.

POMPE E VALVOLE PER LA SICUREZZA

Pompe e valvole devono rispettare le norme internazionali, garantendo un'affidabilità elevata per ridurre al minimo i tempi di fermo e le riparazioni.Le pompe e le valvole non sono solo prodotte, ma sono anche controllate in modo sicuro.

LE CENTRALI PRODUCONO ENERGIA ELETTRICA MA NON GAS

Un altro punto a sfavore per quanto riguarda la costruzione di una centrale nucleare, almeno per quanto concerne quelle di vecchia generazione, è legato al fatto che questa non risolve tutti i problemi di approvvigionamento, ma solo quelli legati all’elettricità.

RIDOTTA DIPENDENZA DA PETROLIO E GAS

Un secondo punto a favore dell’energia nucleare è il fatto che poter disporre dell’energia proveniente da una centrale nucleare riduce la dipendenza dal gas e dal petrolio provenienti da Stati esteri ed i cui prezzi instabili.

LA PRODUZIONE DI ENERGIA IN GROSSE QUANTITÀ

Le centrali nucleari sono in grado di produrre enormi quantità di energia: un’unica centrale può soddisfare il fabbisogno di un’intera città e con una piccola quantità di uranio è possibile alimentare un impianto capace di soddisfare il fabbisogno di circa 500.000 persone.

MAGGIORE STABILITÁ POLITICA

Se una nazione dispone di un numero sufficiente di centrali nucleari può diminuire la propria dipendenza dalle forniture estere ed in tal modo assicurare maggiore forza in ambito internazionale.

COSTI MODERATI PER LA PRODUZIONE ENERGETICA

Il basso costo della produzione energetica e del mantenimento delle centrali, specialmente se paragonate con quelle a combustibile.

L'ENERGIA NUCLEARE NON È RINNOVABILE

Per produrre l’energia atomica, infatti, sono necessari combustibili come il plutonio e l’uranio, i quali sono presenti in quantità sì abbondanti, ma pur sempre finite. Sotto questo punto di vista, altre energie pulite, come il solare o l’eolico, risultano preferibili al nucleare.

SISTEMA DI RAFFREDAMENTO

É una pompa necessaria per evitare il surriscaldamento del reattore nucleare e del generatore di vapore.Utilizza acqua che viene pompata attraverso uno scambiatore di calore per raffreddare il vapore prodotto dalla turbina.

GENERATORE ELLETRICO

É un sistema in grado di trasformare l'energia meccanica in energia elettrica, tramite il fenomeno dell'induzione elettromagnetica, in fisica una variazione del campo magnetico genera elettricità all'interno di un conduttore.