1. Materiale fissibile:
* Uranium-235: Questo è il combustibile più comune utilizzato nelle centrali nucleari. È un isotopo radioattivo naturale, ma solo una piccola percentuale (circa lo 0,7%) di uranio naturale è U-235.
* Plutonio-239: Questo è un isotopo radioattivo artificiale prodotto da Uranium-238 nei reattori nucleari.
* Thorium-232: Questo è un altro elemento radioattivo naturale che può essere usato come carburante nei reattori di Thorium.
2. Un reattore nucleare:
* Core del reattore: Questo è il cuore del reattore, contenente il carburante fissibile. Di solito è sotto forma di aste di carburante.
* Moderatore: Questo materiale rallenta i neutroni rilasciati durante la fissione, rendendoli più propensi a causare ulteriore fissione. I moderatori comuni includono acqua, grafite e acqua pesante.
* Raste di controllo: Queste aste, realizzate con materiali che assorbono i neutroni come il boro o il cadmio, sono inserite nel nucleo del reattore per controllare la velocità di fissione e prevenire reazioni a catena non controllate.
* Refrigerante: Questo fluido circola attraverso il reattore per rimuovere il calore generato per fissione. Acqua, acqua pesante e metalli liquidi sono refrigeranti comuni.
3. Un generatore di turbine:
* Generatore di vapore: Il calore del reattore viene utilizzato per riscaldare l'acqua, producendo vapore.
* Turbina: Il vapore ad alta pressione gira la turbina, generando energia meccanica.
* Generatore: La turbina gira un generatore, convertendo l'energia meccanica in elettricità.
4. Sistemi di sicurezza:
* Struttura di contenimento: Questa è una struttura forte e ermetica che racchiude il nucleo del reattore, impedendo il rilascio di materiali radioattivi in caso di incidente.
* Sistemi di raffreddamento di emergenza: Questi sistemi forniscono ulteriori acqua di raffreddamento in caso di perdita di incidenti di refrigerante.
* Sistemi di monitoraggio delle radiazioni: Questi sistemi monitorano costantemente i livelli di radiazione intorno all'impianto per garantire la sicurezza.
5. Gestione dei rifiuti:
* Fuel speso: Dopo un certo tempo, le aste di combustibile si esauriscono e sono considerate combustibili esauriti. Rimangono radioattivi e devono essere conservati in modo sicuro.
* Smaltimento dei rifiuti: Ciò comporta la gestione e la memorizzazione in modo sicuro dei rifiuti radioattivi generati durante il ciclo del combustibile nucleare.
È importante notare che la produzione di energia nucleare ha anche sfide significative, tra cui lo smaltimento sicuro delle scorie nucleari, il rischio di incidenti e il potenziale per la proliferazione delle armi nucleari.
