Per energia nucleare si intendono tutti quei fenomeni nei quali si ha una produzione di energia in seguito a
trasformazioni nei nuclei atomici. In natura, le stelle e il nostro stesso sole sono alimentate da energia nucleare.
L'energia nucleare, inoltre, può anche essere prodotta artificialmente: con un procedimento di fissione nucleare
oppure tramite un procedimento di fusione nucleare. |
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Per la produzione di energia ad uso civile mediante fissione nucleare, attualmente si utilizza Uranio, un metallo
radioattivo che viene estratto da minerali quali la Pechblenda - il minerale di Uranio più comune - ma anche la
Autunite, la Carnotite, la Coffinite, la Torbernite, e l'Uranofano. |
Il procedimento di fissione nucleare si ottiene bombardando con un neutrone il nucleo di Uranio, che si spacca
in due frammenti e lascia liberi altri due neutroni. La somma delle masse dei due frammenti e di quelle dei
neutroni è leggermente minore di quella dell’nucleo originario. La materia mancante si è così trasformata in
energia, secondo la famosa formula di Einstein: E=mc2. |
Il funzionamento di una centrale nucleare è molto simile a quello di una centrale termoelettrica, con la differenza
che l’acqua viene riscaldata al punto di azionare una turbina da un reattore nucleare (dove viene innescata una
reazione a catena con le modalità sopra descritte) invece che da combustibili come carbone, nafta o metano. |
Per ottenere il materiale fissile che sia adatto allo scopo (cioè che emetta una quantità sufficiente di neutroni) è
necessario però arricchire l'uranio, aumentando la concentrazione dell'isotopo Uranio 235 rispetto al meno
radioattivo isotopo Uranio 238. La concentrazione di Uranio 235 deve infatti passare dallo 0,71% al 3,2% per i
reattori nucleari ad acqua bollente (BWR) ed al 3,6% per quelli ad acqua pressurizzata (PWR). Esistono tuttavia
anche reattori nucleari come il canadese CANDU che possono essere alimentati da uranio non arricchito. |
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Mentre nelle reazioni di fissione i nuclei di atomi come quelli di uranio, che hanno nuclei pesanti con alto numero
atomico, si spezzano producendo nuclei con numero atomico minore e liberando quindi energia; nelle reazioni
di fusione, atomi come l'idrogeno - che hanno nuclei leggeri con basso numero atomico - si fondono dando
origine a nuclei più pesanti, rilasciando una notevole quantità di energia. |
In natura le reazioni di fusione sono quelle che producono l'energia del sole e delle stelle, mentre nell'uso civile
l'utilizzo del procedimento che permette di ricavare energia con il metodo della fusione nucleare, non è ancora
praticato. Per usi bellici si creò la Bomba H, ma non le centrali elettriche a fusione nucleare. |
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ENERGIA NUCLEARE |
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