1. Fissione nucleare:
* Il processo: Gli atomi di uranio sono bombardati con neutroni. Ciò provoca la divisione del nucleo dell'atomo di uranio, 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.
* Reazione a catena controllata: Le centrali nucleari utilizzano reazioni a catena controllate. Le aste di controllo realizzate con materiali che assorbono i neutroni vengono utilizzati per regolare il tasso di fissione e impedire il surriscaldamento del reattore.
2. Generazione del calore:
* Trasferimento di calore: Il calore generato dalla fissione viene trasferito in acqua, creando vapore.
* Reattore d'acqua pressurizzato (PWR): Il tipo più comune di reattore nucleare utilizza un sistema ad anello chiuso. La reazione di fissione riscalda l'acqua in un nucleo del reattore, ma quest'acqua non si trasforma direttamente in vapore. L'acqua calda scorre quindi attraverso uno scambiatore di calore, trasferendo il suo calore in un ciclo d'acqua separato in cui viene generato il vapore.
* Reattore d'acqua bollente (BWR): In questo tipo, l'acqua nel nucleo del reattore bolle direttamente nel vapore.
3. Turbina a vapore:
* Rotazione della turbina: Il vapore ad alta pressione è diretto contro le lame di una turbina a vapore, causando la ruota.
* Energia meccanica: La rotazione della turbina è una forma di energia meccanica.
4. Generatore:
* Produzione di elettricità: L'albero della turbina rotante è collegato a un generatore. Il generatore utilizza l'induzione elettromagnetica per convertire l'energia meccanica della turbina in energia elettrica.
5. Griglia elettrica:
* Distribuzione: L'elettricità generata viene quindi inviata tramite trasformatori per aumentare la sua tensione per una trasmissione efficiente su lunghe distanze. Questa elettricità scorre quindi nella rete elettrica nazionale, dove può essere distribuita a case e aziende.
Punti chiave:
* Sicurezza: Le centrali nucleari hanno rigorosi protocolli di sicurezza e più strati di contenimento per prevenire incidenti.
* rifiuti: Le centrali nucleari producono rifiuti radioattivi che devono essere conservati in modo sicuro per lunghi periodi.
* Energia pulita: L'energia nucleare è una fonte di energia a basso contenuto di carbonio, che non produce gas serra durante il funzionamento.
* Fusione nucleare: Sebbene non ancora ampiamente utilizzato per la produzione di energia, la fusione nucleare (combinando atomi) ha il potenziale per essere una fonte di energia ancora più pulita e più efficiente della fissione.
