NUCLEARE
Indice
Darkside
Cos'è il nucleare?
Storia del nucleare
Paesi in cui è presente il nucleare
Pro
Contro
Fissione vs fusione
Cos'è il nucleare?
L'energia nucleare si produce grazie all'unione o alla divisione di nuclei atomici. L'energia liberata viene poi converita in un altro tipo di energia e, nel caso della fissione nucleare, vengono anche prodotte delle scorie radioattive
Info
1934
1938
Storia del nucleare
1942
Guerra Fredda
Nowdays
paesi in cui è presente almeno una centrale nucleare
Pro
60 tonnellate in meno negli ultimi 50 anni
no co2
360 volte inferiore a un impianto eolico
poco terreno occupato
almeno 75 volte inferiore a uno solare
molta energia prodotta
1kg di uranio=60 tonnellate di gas naturale
Pro
fonte energetica continua
non dipendono da condizioni esterne
USA
estrazione da aree politicamente stabili
Canada
Contro
L'URANIO NON è RINNOVABILE
reattori sempre più performanti
costo overnight
COSTI INIZIALI ALTI
tassi d'interesse
INCIDENTI
Chernobyl
Contro
60 tonnellate in meno negli ultimi 50 anni
SCORIE
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tempi di costruzione
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Fissione Fusione
è una tecnologia ormai consolidata ed utilizzata da decenni
La fissione nucleare
La fissione è il processo nucleare utilizzato nelle attuali centrali, e consiste nella scissione di un nucleo pesante, come ad esempio quelli dell’uranio-235 o del plutonio, in due nuclei più leggeri, colpendolo con un neutrone.
+ info
Come funziona?
Moderazione della fissione
Scissione a catena
Rottura dell'atomo
Innesco
Il processo di fissione viene avviato bombardando un atomo di uranio con un elettrone. L'atomo colpito si divide in due parti.
Nei reattori, per contenere la temperatura ai livelli necessari, una parte dei neutroni liberati viene bloccata da materiali appositi (grafite , acqua...)
I neutroni liberati vanno a colpire altri atomi che a loro volta liberano altri neutroni ed altro calore, innescando il fenomeno noto come fissione a catena
La divisione in due parti libera un certo numero di neutroni e nel contempo sviluppa una consistente energia termica
Il reattore
In ingegneria nucleare un reattore è un sistema tecnologico in grado di innescare, alimentare e controllare una reazione nucleare.
In cosa consiste un reattore nucleare?
Cosa fa un reattore?
cos'è il sistema PWR?
Cos'è un sistema BWR?
Cos'è un sistema ad acqua pesante?
Cos'è un sistema Magnox?
La fusione nucleare nelle stelle prende il nome di nucleosintesi stellare
La fusione nucleare
La fusione nucleare è una reazione nucleare nella quale i nuclei di due o più atomi si fondono tra loro formando il nucleo di un elemento chimico più pesante. Perché la fusione sia possibile i nuclei devono essere avvicinati tra loro, impiegando una grande quantità di energia chimica per oltrepassare la barriera di repulsione elettromagnetica. Al momento non siamo ancora in grado di svolgere questo processo in laboratorio, ma avviene in natura all'interno delle stelle.
+ info
Come funziona?
Rilascio di Energia e Perdita di Massa
Forza Nucleare Forte
Superamento della Barriera di Coulomb
Avvicinamento dei nuclei
Per fondersi, i nuclei (solitamente isotopi dell'idrogeno come il deuterio e il trizio) devono vincere la forza di repulsione elettromagnetica, poiché entrambi hanno carica positiva. Per farlo, la materia deve essere riscaldata a temperature altissime (oltre 100 milioni di gradi Celsius), trasformandosi in plasma.
Una volta che i nuclei sono estremamente vicini, entra in gioco la Forza Nucleare Forte. Questa forza è molto più potente della repulsione elettromagnetica ma agisce solo a brevissimo raggio: essa "aggancia" i nuclei e li fonde permanentemente in un unico nucleo più grande (tipicamente di elio).
Il nuovo nucleo di elio ha una massa leggermente inferiore rispetto alla somma dei due nuclei originali. Quella piccola parte di massa mancante si è trasformata in una quantità immensa di energia, secondo la celebre equazione di Einstein.
Grazie all'altissima energia cinetica fornita dal calore, i nuclei si muovono a velocità tali da scontrarsi violentemente. Questo permette loro di avvicinarsi a una distanza infinitesimale, superando la cosiddetta Barriera di Coulomb
Ricerca sulla fusione
La fusione è stata per la prima volta prodotta artificialmente negli anni cinquanta per amplificare la potenza di una bomba atomica: questo tipo di ordigni è stato chiamato bomba H. A partire dagli anni sessanta, sono stati eseguiti molti esperimenti per sfruttare l'energia prodotta dalla fusione, in primis per produrre energia elettrica. I reattori nucleari a fusione sono ancora in corso di progettazione e di costruzione, ma il 13 dicembre 2022 è stata annunciata una grande svolta dal National Ignition Facility (Nif) del Lawrence Livermore National Laboratory.
+ info
A parità di combustibile bruciato, il processo di fusione produce fino a quattro volte di più rispetto al processo di fissione.Una centrale nuclere a fusione produce circa 200.000kWh, sufficienti per il consumo di 100 famiglie europee. In questo caso, la quantità di energia prodotta da fusione nucleare, sarebbe paragonabile a quella ottenuta bruciando 60 tonnellate di carbone.
Quando l'isotopo Uranio-235 cattura un neutrone, il nucleo diventa instabile e si scuote violentemente. Invece di emettere solo radiazioni, accade la fissione:-il nucleo si allunga e si spezza in due frammenti. -questi frammenti hanno solitamente masse diverse (rapporto 2:1). -viene liberata un'enorme quantità di energia sotto forma di calore e movimento (161 MeV)
Centrali in costruzione
Ai reattori gia' attivi 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).
La Cina al momento dispone del maggior numero di cantieri per centrali nucleari, con ben 27 siti di costruzione, seguita dalla Russia (11) Corea e India (5), Bulgaria, Giappone, Slovacchia e Ucraina (2 ciascuno) e infine Argentina, Brasile, Finlandia, Francia, Iran, Pakistan e Stati Uniti (1).
A costruirle è un piccolo numero di aziende: la francese Areva, le americane General Electrics e Westinghouse, e le giapponesi Toshiba e Hitachi.
Produrre energia
con la fissione nucleare
In Europa, nel 2024, il 24% dell'energia consumata era di provenienza nucleare. La fissione nucleare rappresenta, infatti, una tecnologia estremamente potente per la produzione di energia su scala industriale, ma con il vantaggio rispetto alla combustione dei combustibili fossili (petrolio, gas e carbone) di non produrre emissioni dirette di gas serra o polveri sottili in atmosfera. Per questo motivo, l’energia nucleare viene spesso inclusa tra le cosiddette fonti di energia a basse emissioni di carbonio. Accanto a questi aspetti positivi, la fissione nucleare presenta tuttavia alcune criticità legate alla sicurezza e alla produzione di rifiuti radioattivi. Il mantenimento dei più alti standard di sicurezza, nonché la gestione e lo smaltimento in sicurezza delle scorie nucleari costituiscono una delle principali sfide tecnologiche e sociali
associate a questa forma di produzione energetica. D’altra parte, a differenza delle fonti rinnovabili oggi più diffuse, come il solare e l’eolico, la fissione non è una fonte intermittente: può fornire energia in modo continuo, senza la necessità di sistemi di accumulo o di supporto da fonti fossili.
Secondo la IEA (International Energy Agency), dovremmo raddoppiare la produzione di energia nucleare entro il 2050.Ha stilato una serie di raccomandazioni nel suo ultimo rapporto, tra cui: - estendere la vita degli impianti esistenti - valorizzare nei mercati la potenza dispatchable a basse emissioni - creare framework per supportare nuovi reattori
I risultati del NIF
Durante un'esperimento gli scienziati sono riusciti per la prima volta a realizzare un processo di fusione nucleare producendo più energia di quella necessaria a innescare la reazione. Trasformare lo stesso principio già conosciuto per le bombe H in una risorsa pacifica vuol dire mantenere sotto controllo la fusione per lunghi periodi di tempo, in modo stabile. Per farlo, occorre produrre in grandi quantità un plasma ad altissime temperature, cioè un gas abbastanza caldo per innescare la fusione, e al tempo stesso mantenerlo confinato, in modo che non bruci tutto quello che lo circonda e non disperda calore. Finora inoltre i vari esperimenti non erano mai riusciti a produrre più energia (parliamo di pochissima energia e per pochissimi secondi) di quella immessa nel sistema per produrla. In altre parole, finora hanno sempre consumato più energia di quella prodotta.
Il 5 dicembre 2022, però, nei laboratori del Nif 192 "cannoni laser ad alta potenza" hanno fatto esplodere un minuscolo cilindro grande quanto la punta di una matita che conteneva idrogeno congelato, innescando una reazione di fusione nucleare. In meno di 100 trilionesimi di secondo, 2,05 megajoule di energia - all'incirca l'equivalente di una libbra di TNT (quasi mezzo kg) - hanno bombardato la pallina di idrogeno producendo un flusso di particelle di neutroni - il prodotto della fusione - che aveva l'equivalente energetico di circa 1,5 libbre di TNT. Il tutto producendo un guadagno di energia di circa 1,5. Il risultato è notevole, ma tutti gli esperti, compreso lo stesso direttore del Lawrence Livermore National Laboratory, precisano che ci vorranno ancora decenni prima di avere una prima centrale elettrica a fusione.
È 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, la scala internazionale degli eventi nucleari.
L'anidride carbonica è uno dei gas serra responsabili di cambiamento climatico e riscaldamento globale.Durante il funzionamento, le centrali nucleari non emettono CO2, non contribuendo allo scioglimento dei ghiacciai, all'innalzamento della temperatura, alle modifiche dei principali modelli climatici e all'intensificazione di avvenimenti metereologici estremi.
L'innesco
Per avviare un processo di fissione nucleare occorre utilizzare un "proiettile" che vada a "perforare" un nucleo pesante, quale può essere l'isotopo Uranio-235, ma non tutti i "proiettili" sono uguali:-Protoni: Sono respinti dal nucleo (positivo contro positivo). Servono acceleratori enormi per farli entrare. -Neutroni: Non hanno carica elettrica, quindi entrano nel nucleo senza resistenza. -Neutroni Termici: Sono neutroni "lenti" (0,03 eV). Paradossalmente sono i più efficaci perché vengono assorbiti più facilmente dal nucleo, come una pallina che cade in una buca invece di rimbalzarci sopra velocemente.
Non è detto che un neutrone colpisca sempre il nucleo. I fisici misurano questa probabilità con la Sezione d'Urto: si misura in Barn ($10^(-24) cm quadrati). Più alto è il valore in Barn, più il nucleo si comporta come un "bersaglio grosso", rendendo la reazione molto probabile.
Il contenuto energetico di quattro camion-cisterna è contenuto in una quantità di uranio della dimensione di un mandarino.Introducendo reattori di quarta generazione, questi numeri aumentano: in essi, infatti, non si sfrutta unicamente l'uranio 235, ma anche l'uranio 238, attraverso la trasmutazione in plutonio 239. 1kg di uranio = 3000 tonnellate di carbone.
LA NUCLEOSINTESI STELLARE
La nucleosintesi stellare è il termine che indica le reazioni nucleari che avvengono all'interno di una stella, con l'effetto di produrre i nuclei degli elementi chimici. Nelle stelle vengono prodotti tutti gli elementi chimici tranne l'idrogeno. L'elio, benché prodotto in quantità, è già presente nell'Universo in grandi percentuali, e l'aggiunta da parte delle stelle è piccola. Per tutti gli altri elementi le stelle sono le principali responsabili della loro esistenza. In particolare le stelle di grande massa producono le quantità più grandi di elementi fino al ferro, mentre gli elementi più pesanti possono essere prodotti solo in un'esplosione di supernova, che avviene alla fine della vita di una stella di grande massa. Questo processo ha luogo al centro delle stelle: si tratta di una serie di reazioni esotermiche in cui nuclei di idrogeno si fondono tra loro per formare gli isotopi dell'elio. Tale processo emette una notevole quantità di energia radiante e di calore, facendo risplendere le stelle nel buio del cosmo ed evitandone il collasso gravitazionale.
paesi con centrali nucleari
attive nel mondo
Nel mondo sono attivi 442 reattori concentrati in 29 Paesi e costruiti da un piccolissimo gruppo di aziende (non arrivano a una decina). In Europa abbiamo ben 148 reattori attivi in 16 Paesi. La produzione mondiale complessiva e' pari a 375.000 GW(e). Il primato mondiale per numero di reattori nucleari in funzione spetta agli Stati Uniti, con 104, seguito da Francia (58), Giappone (54) e Russia(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.
La radioattività
La radioattività è un fenomeno per cui dei nuclei instabili si trasformano o in nuclei di altri elementi (tempo di dimezzamento) o in isotopi. Gli effetti della radioattività sono usati nella diagnosi medica (come nelle radiografie) o anche nelle terapie antitumorali (ad esempio, nelle radioterepie) ma possono essere nocive per l'uomo, soprattutto se comporta la trasformazione in altri nuclei.
NUCLEARE
giulia parpagiola
Created on March 23, 2026
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NUCLEARE
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Darkside
Cos'è il nucleare?
Storia del nucleare
Paesi in cui è presente il nucleare
Pro
Contro
Fissione vs fusione
Cos'è il nucleare?
L'energia nucleare si produce grazie all'unione o alla divisione di nuclei atomici. L'energia liberata viene poi converita in un altro tipo di energia e, nel caso della fissione nucleare, vengono anche prodotte delle scorie radioattive
Info
1934
1938
Storia del nucleare
1942
Guerra Fredda
Nowdays
paesi in cui è presente almeno una centrale nucleare
Pro
60 tonnellate in meno negli ultimi 50 anni
no co2
360 volte inferiore a un impianto eolico
poco terreno occupato
almeno 75 volte inferiore a uno solare
molta energia prodotta
1kg di uranio=60 tonnellate di gas naturale
Pro
fonte energetica continua
non dipendono da condizioni esterne
USA
estrazione da aree politicamente stabili
Canada
Contro
L'URANIO NON è RINNOVABILE
reattori sempre più performanti
costo overnight
COSTI INIZIALI ALTI
tassi d'interesse
INCIDENTI
Chernobyl
Contro
60 tonnellate in meno negli ultimi 50 anni
SCORIE
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Fissione Fusione
è una tecnologia ormai consolidata ed utilizzata da decenni
La fissione nucleare
La fissione è il processo nucleare utilizzato nelle attuali centrali, e consiste nella scissione di un nucleo pesante, come ad esempio quelli dell’uranio-235 o del plutonio, in due nuclei più leggeri, colpendolo con un neutrone.
+ info
Come funziona?
Moderazione della fissione
Scissione a catena
Rottura dell'atomo
Innesco
Il processo di fissione viene avviato bombardando un atomo di uranio con un elettrone. L'atomo colpito si divide in due parti.
Nei reattori, per contenere la temperatura ai livelli necessari, una parte dei neutroni liberati viene bloccata da materiali appositi (grafite , acqua...)
I neutroni liberati vanno a colpire altri atomi che a loro volta liberano altri neutroni ed altro calore, innescando il fenomeno noto come fissione a catena
La divisione in due parti libera un certo numero di neutroni e nel contempo sviluppa una consistente energia termica
Il reattore
In ingegneria nucleare un reattore è un sistema tecnologico in grado di innescare, alimentare e controllare una reazione nucleare.
In cosa consiste un reattore nucleare?
Cosa fa un reattore?
cos'è il sistema PWR?
Cos'è un sistema BWR?
Cos'è un sistema ad acqua pesante?
Cos'è un sistema Magnox?
La fusione nucleare nelle stelle prende il nome di nucleosintesi stellare
La fusione nucleare
La fusione nucleare è una reazione nucleare nella quale i nuclei di due o più atomi si fondono tra loro formando il nucleo di un elemento chimico più pesante. Perché la fusione sia possibile i nuclei devono essere avvicinati tra loro, impiegando una grande quantità di energia chimica per oltrepassare la barriera di repulsione elettromagnetica. Al momento non siamo ancora in grado di svolgere questo processo in laboratorio, ma avviene in natura all'interno delle stelle.
+ info
Come funziona?
Rilascio di Energia e Perdita di Massa
Forza Nucleare Forte
Superamento della Barriera di Coulomb
Avvicinamento dei nuclei
Per fondersi, i nuclei (solitamente isotopi dell'idrogeno come il deuterio e il trizio) devono vincere la forza di repulsione elettromagnetica, poiché entrambi hanno carica positiva. Per farlo, la materia deve essere riscaldata a temperature altissime (oltre 100 milioni di gradi Celsius), trasformandosi in plasma.
Una volta che i nuclei sono estremamente vicini, entra in gioco la Forza Nucleare Forte. Questa forza è molto più potente della repulsione elettromagnetica ma agisce solo a brevissimo raggio: essa "aggancia" i nuclei e li fonde permanentemente in un unico nucleo più grande (tipicamente di elio).
Il nuovo nucleo di elio ha una massa leggermente inferiore rispetto alla somma dei due nuclei originali. Quella piccola parte di massa mancante si è trasformata in una quantità immensa di energia, secondo la celebre equazione di Einstein.
Grazie all'altissima energia cinetica fornita dal calore, i nuclei si muovono a velocità tali da scontrarsi violentemente. Questo permette loro di avvicinarsi a una distanza infinitesimale, superando la cosiddetta Barriera di Coulomb
Ricerca sulla fusione
La fusione è stata per la prima volta prodotta artificialmente negli anni cinquanta per amplificare la potenza di una bomba atomica: questo tipo di ordigni è stato chiamato bomba H. A partire dagli anni sessanta, sono stati eseguiti molti esperimenti per sfruttare l'energia prodotta dalla fusione, in primis per produrre energia elettrica. I reattori nucleari a fusione sono ancora in corso di progettazione e di costruzione, ma il 13 dicembre 2022 è stata annunciata una grande svolta dal National Ignition Facility (Nif) del Lawrence Livermore National Laboratory.
+ info
A parità di combustibile bruciato, il processo di fusione produce fino a quattro volte di più rispetto al processo di fissione.Una centrale nuclere a fusione produce circa 200.000kWh, sufficienti per il consumo di 100 famiglie europee. In questo caso, la quantità di energia prodotta da fusione nucleare, sarebbe paragonabile a quella ottenuta bruciando 60 tonnellate di carbone.
Quando l'isotopo Uranio-235 cattura un neutrone, il nucleo diventa instabile e si scuote violentemente. Invece di emettere solo radiazioni, accade la fissione:-il nucleo si allunga e si spezza in due frammenti. -questi frammenti hanno solitamente masse diverse (rapporto 2:1). -viene liberata un'enorme quantità di energia sotto forma di calore e movimento (161 MeV)
Centrali in costruzione
Ai reattori gia' attivi 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). La Cina al momento dispone del maggior numero di cantieri per centrali nucleari, con ben 27 siti di costruzione, seguita dalla Russia (11) Corea e India (5), Bulgaria, Giappone, Slovacchia e Ucraina (2 ciascuno) e infine Argentina, Brasile, Finlandia, Francia, Iran, Pakistan e Stati Uniti (1). A costruirle è un piccolo numero di aziende: la francese Areva, le americane General Electrics e Westinghouse, e le giapponesi Toshiba e Hitachi.
Produrre energia
con la fissione nucleare
In Europa, nel 2024, il 24% dell'energia consumata era di provenienza nucleare. La fissione nucleare rappresenta, infatti, una tecnologia estremamente potente per la produzione di energia su scala industriale, ma con il vantaggio rispetto alla combustione dei combustibili fossili (petrolio, gas e carbone) di non produrre emissioni dirette di gas serra o polveri sottili in atmosfera. Per questo motivo, l’energia nucleare viene spesso inclusa tra le cosiddette fonti di energia a basse emissioni di carbonio. Accanto a questi aspetti positivi, la fissione nucleare presenta tuttavia alcune criticità legate alla sicurezza e alla produzione di rifiuti radioattivi. Il mantenimento dei più alti standard di sicurezza, nonché la gestione e lo smaltimento in sicurezza delle scorie nucleari costituiscono una delle principali sfide tecnologiche e sociali
associate a questa forma di produzione energetica. D’altra parte, a differenza delle fonti rinnovabili oggi più diffuse, come il solare e l’eolico, la fissione non è una fonte intermittente: può fornire energia in modo continuo, senza la necessità di sistemi di accumulo o di supporto da fonti fossili.
Secondo la IEA (International Energy Agency), dovremmo raddoppiare la produzione di energia nucleare entro il 2050.Ha stilato una serie di raccomandazioni nel suo ultimo rapporto, tra cui: - estendere la vita degli impianti esistenti - valorizzare nei mercati la potenza dispatchable a basse emissioni - creare framework per supportare nuovi reattori
I risultati del NIF
Durante un'esperimento gli scienziati sono riusciti per la prima volta a realizzare un processo di fusione nucleare producendo più energia di quella necessaria a innescare la reazione. Trasformare lo stesso principio già conosciuto per le bombe H in una risorsa pacifica vuol dire mantenere sotto controllo la fusione per lunghi periodi di tempo, in modo stabile. Per farlo, occorre produrre in grandi quantità un plasma ad altissime temperature, cioè un gas abbastanza caldo per innescare la fusione, e al tempo stesso mantenerlo confinato, in modo che non bruci tutto quello che lo circonda e non disperda calore. Finora inoltre i vari esperimenti non erano mai riusciti a produrre più energia (parliamo di pochissima energia e per pochissimi secondi) di quella immessa nel sistema per produrla. In altre parole, finora hanno sempre consumato più energia di quella prodotta. Il 5 dicembre 2022, però, nei laboratori del Nif 192 "cannoni laser ad alta potenza" hanno fatto esplodere un minuscolo cilindro grande quanto la punta di una matita che conteneva idrogeno congelato, innescando una reazione di fusione nucleare. In meno di 100 trilionesimi di secondo, 2,05 megajoule di energia - all'incirca l'equivalente di una libbra di TNT (quasi mezzo kg) - hanno bombardato la pallina di idrogeno producendo un flusso di particelle di neutroni - il prodotto della fusione - che aveva l'equivalente energetico di circa 1,5 libbre di TNT. Il tutto producendo un guadagno di energia di circa 1,5. Il risultato è notevole, ma tutti gli esperti, compreso lo stesso direttore del Lawrence Livermore National Laboratory, precisano che ci vorranno ancora decenni prima di avere una prima centrale elettrica a fusione.
È 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, la scala internazionale degli eventi nucleari.
L'anidride carbonica è uno dei gas serra responsabili di cambiamento climatico e riscaldamento globale.Durante il funzionamento, le centrali nucleari non emettono CO2, non contribuendo allo scioglimento dei ghiacciai, all'innalzamento della temperatura, alle modifiche dei principali modelli climatici e all'intensificazione di avvenimenti metereologici estremi.
L'innesco
Per avviare un processo di fissione nucleare occorre utilizzare un "proiettile" che vada a "perforare" un nucleo pesante, quale può essere l'isotopo Uranio-235, ma non tutti i "proiettili" sono uguali:-Protoni: Sono respinti dal nucleo (positivo contro positivo). Servono acceleratori enormi per farli entrare. -Neutroni: Non hanno carica elettrica, quindi entrano nel nucleo senza resistenza. -Neutroni Termici: Sono neutroni "lenti" (0,03 eV). Paradossalmente sono i più efficaci perché vengono assorbiti più facilmente dal nucleo, come una pallina che cade in una buca invece di rimbalzarci sopra velocemente.
Non è detto che un neutrone colpisca sempre il nucleo. I fisici misurano questa probabilità con la Sezione d'Urto: si misura in Barn ($10^(-24) cm quadrati). Più alto è il valore in Barn, più il nucleo si comporta come un "bersaglio grosso", rendendo la reazione molto probabile.
Il contenuto energetico di quattro camion-cisterna è contenuto in una quantità di uranio della dimensione di un mandarino.Introducendo reattori di quarta generazione, questi numeri aumentano: in essi, infatti, non si sfrutta unicamente l'uranio 235, ma anche l'uranio 238, attraverso la trasmutazione in plutonio 239. 1kg di uranio = 3000 tonnellate di carbone.
LA NUCLEOSINTESI STELLARE
La nucleosintesi stellare è il termine che indica le reazioni nucleari che avvengono all'interno di una stella, con l'effetto di produrre i nuclei degli elementi chimici. Nelle stelle vengono prodotti tutti gli elementi chimici tranne l'idrogeno. L'elio, benché prodotto in quantità, è già presente nell'Universo in grandi percentuali, e l'aggiunta da parte delle stelle è piccola. Per tutti gli altri elementi le stelle sono le principali responsabili della loro esistenza. In particolare le stelle di grande massa producono le quantità più grandi di elementi fino al ferro, mentre gli elementi più pesanti possono essere prodotti solo in un'esplosione di supernova, che avviene alla fine della vita di una stella di grande massa. Questo processo ha luogo al centro delle stelle: si tratta di una serie di reazioni esotermiche in cui nuclei di idrogeno si fondono tra loro per formare gli isotopi dell'elio. Tale processo emette una notevole quantità di energia radiante e di calore, facendo risplendere le stelle nel buio del cosmo ed evitandone il collasso gravitazionale.
paesi con centrali nucleari
attive nel mondo
Nel mondo sono attivi 442 reattori concentrati in 29 Paesi e costruiti da un piccolissimo gruppo di aziende (non arrivano a una decina). In Europa abbiamo ben 148 reattori attivi in 16 Paesi. La produzione mondiale complessiva e' pari a 375.000 GW(e). Il primato mondiale per numero di reattori nucleari in funzione spetta agli Stati Uniti, con 104, seguito da Francia (58), Giappone (54) e Russia(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.
La radioattività
La radioattività è un fenomeno per cui dei nuclei instabili si trasformano o in nuclei di altri elementi (tempo di dimezzamento) o in isotopi. Gli effetti della radioattività sono usati nella diagnosi medica (come nelle radiografie) o anche nelle terapie antitumorali (ad esempio, nelle radioterepie) ma possono essere nocive per l'uomo, soprattutto se comporta la trasformazione in altri nuclei.