Le centrali nucleari sfruttano l’energia rilasciata dalla scissione dei nuclei atomici, un processo noto come fissione nucleare. Questo processo avviene all’interno di un reattore nucleare, il cuore della centrale.
1. Fissione nucleare: Il reattore contiene barre combustibili di uranio. Quando un neutrone colpisce un atomo di uranio, divide l'atomo in due atomi più piccoli, rilasciando una quantità significativa di energia e neutroni aggiuntivi. Questo processo crea una reazione a catena, sostenendo la fissione e rilasciando un'enorme quantità di calore.
2. Trasferimento di calore: Il calore generato dalla fissione nucleare viene trasferito a un refrigerante, solitamente acqua. L'acqua riscaldata viene quindi pompata attraverso uno scambiatore di calore, dove trasferisce il suo calore a un secondo circuito d'acqua, prevenendo la contaminazione radioattiva della turbina.
3. Generazione di vapore: L'acqua riscaldata nel circuito secondario si trasforma in vapore, che aziona le turbine.
4. Generazione di elettricità: Le turbine rotanti fanno ruotare un generatore elettrico, convertendo l'energia meccanica in energia elettrica.
5. Raffreddamento e sicurezza: Dopo aver attraversato la turbina, il vapore viene ricondensato in acqua in un condensatore. L'acqua di raffreddamento per il condensatore viene spesso ottenuta da un fiume o lago nelle vicinanze.
Combustibile esaurito e sicurezza
Le barre di combustibile esaurito, che sono altamente radioattive, vengono immagazzinate in loco in pozze d'acqua o in fusti di stoccaggio a secco. Lo smaltimento sicuro del combustibile esaurito rimane una sfida significativa nel settore nucleare. Per prevenire gli incidenti vengono impiegati sistemi di sicurezza a più livelli, inclusi edifici di contenimento e sistemi di raffreddamento del nucleo di emergenza.
L’energia nucleare fornisce una fonte di energia affidabile e priva di emissioni. Tuttavia, il rischio di incidenti, i rifiuti radioattivi a lunga vita e i rischi di proliferazione associati ai materiali nucleari presentano sfide e dibattiti continui sul loro utilizzo.
