1. Fissione nucleare:
- Fuel di uranio: Il processo inizia con l'uranio, un elemento radioattivo. Nei reattori nucleari, l'uranio è arricchito per aumentare la concentrazione del suo isotopo fissile, uranio-235.
- Assorbimento di neutroni: Un neutrone colpisce un atomo di uranio-235, facendolo diventare instabile e diviso (fissione).
- Rilascio di energia: Questo scissione rilascia un'enorme quantità di energia sotto forma di calore e più neutroni.
- Reazione a catena: I neutroni rilasciati possono innescare ulteriori eventi di fissione, creando una reazione a catena.
2. Trasferimento di calore:
- moderno e canne di controllo: Il nucleo del reattore utilizza un moderatore (tipicamente acqua) per rallentare i neutroni e le aste di controllo per assorbire i neutroni e regolare la reazione a catena.
- Generazione di calore: L'energia rilasciata dalla fissione riscalda il moderatore e altri componenti all'interno del reattore.
3. Produzione a vapore:
- Scambiatore di calore: L'acqua calda o il vapore dal nucleo del reattore scorre attraverso uno scambiatore di calore, trasferendo il calore in un ciclo d'acqua separato.
- Generazione del vapore: Questo calore converte l'acqua nel ciclo secondario in vapore ad alta pressione.
4. Turbina e generatore:
- Potenza a vapore: Il vapore ad alta pressione guida una turbina, una grande macchina rotante con lame.
- Generazione di elettricità: La turbina è collegata a un generatore, che converte l'energia meccanica della rotazione della turbina in energia elettrica.
5. Raffreddamento e condensazione:
- Condensatore: Dopo aver attraversato la turbina, il vapore viene raffreddato in un condensatore, trasformandolo di nuovo in acqua.
- Acqua di raffreddamento: Il raffreddamento dell'acqua di una fonte vicina (fiume, lago o oceano) viene utilizzata per raffreddare il vapore nel condensatore.
6. Distribuzione dell'elettricità:
- Grid di trasmissione: L'elettricità generata viene quindi inviata alla rete elettrica, dove viene distribuita a case, aziende e industrie.
Punti chiave:
* Nessuna emissione di gas serra: A differenza dei combustibili fossili, le centrali nucleari non rilasciano gas serra durante la generazione di elettricità.
* alta densità di energia: L'uranio ha una densità di energia molto elevata, il che significa che una piccola quantità di carburante può produrre una grande quantità di energia.
* Preoccupazioni di sicurezza: Le centrali nucleari hanno problemi di sicurezza relativi a rifiuti radioattivi, potenziali incidenti e conservazione a lungo termine di carburante esaurito.
* Scate nucleari: Le aste di combustibile esaurite rimangono radioattive per migliaia di anni, ponendo una sfida per lo stoccaggio e lo smaltimento sicuri.
* Rischi di proliferazione: Le tecnologie di arricchimento dell'uranio possono essere utilizzate sia per scopi pacifici che militari, sollevando preoccupazioni sulla proliferazione delle armi nucleari.
