1. Fissione nucleare:il cuore del processo
* Il carburante: Le centrali nucleari usano l'uranio, un elemento radioattivo naturale. L'uranio utilizzato è arricchito per aumentare la concentrazione dell'isotopo fissile uranio-235.
* Fission: Quando un neutrone colpisce un nucleo di uranio-235, il nucleo si divide (fissioni) in due nuclei più piccoli, rilasciando un'enorme quantità di energia sotto forma di calore e più neutroni. Questi neutroni possono quindi innescare ulteriori reazioni di fissione, creando una reazione a catena.
2. Controllo della reazione a catena
* Reattore nucleare: Il processo di fissione si verifica all'interno di un reattore nucleare, che contiene il carburante e un sistema per controllare la reazione a catena.
* Raste di controllo: Le aste di controllo realizzate con materiali che assorbono i neutroni vengono inseriti e ritirati dal nucleo del reattore per regolare il tasso di fissione. Ciò garantisce un rilascio costante e sicuro di energia.
3. Generazione di calore
* Trasferimento di calore: Il calore generato dalla fissione viene trasferito a un refrigerante, di solito acqua.
* Generazione del vapore: Questa acqua riscaldata viene utilizzata per generare vapore, proprio come in una centrale elettrica tradizionale.
4. Generazione di energia
* Turbina e generatore: Il vapore guida una turbina, che è collegata a un generatore.
* Produzione di elettricità: Mentre la turbina gira, il generatore converte l'energia meccanica in energia elettrica. Questa elettricità viene quindi inviata alla rete elettrica.
5. Gestione dei rifiuti
* Scate nucleari: La fissione nucleare produce rifiuti radioattivi, che richiedono un'attenta gestione e conservazione. Questo rifiuto è in genere immagazzinato in strutture sicure fino a quando non decade a livelli sicuri.
Vantaggi chiave dell'energia nucleare:
* Emissioni di gas a basso contenuto di serra: L'energia nucleare non emette gas serra durante il funzionamento, rendendola una fonte di energia relativamente pulita.
* alta densità di energia: Il combustibile nucleare è estremamente denso di energia, il che significa che una piccola quantità di carburante può produrre molta energia.
* Alimentazione affidabile: Le centrali nucleari possono funzionare continuamente, fornendo una fonte affidabile di elettricità.
Svantaggi chiave dell'energia nucleare:
* Scate nucleari: I rifiuti radioattivi prodotti dalle centrali nucleari rappresentano un pericolo ambientale a lungo termine.
* Preoccupazioni di sicurezza: Gli incidenti nucleari, come Chernobyl e Fukushima, hanno messo in evidenza i potenziali rischi associati all'energia nucleare.
* Alti costi di capitale: Costruire una centrale nucleare è un'impresa complessa e costosa.
* Preoccupazioni di proliferazione: La tecnologia per l'energia nucleare può essere utilizzata per la produzione di armi, sollevando preoccupazioni sulla proliferazione.
In sintesi, le centrali nucleari utilizzano l'energia rilasciata dalla fissione nucleare per generare elettricità. Questo processo prevede una reazione a catena attentamente controllata, il trasferimento di calore, la generazione di vapore e un sistema di generatore di turbine per produrre elettricità.
