1. Fissione nucleare:
* Il carburante: L'uranio-235 è il combustibile più comune utilizzato nei reattori nucleari. È un isotopo radioattivo, il che significa che i suoi atomi sono instabili e inclini al decadimento.
* Il processo: I neutroni bombardano gli atomi di uranio-235, causando loro la divisione (fissione). Ciò rilascia un'enorme quantità di energia, insieme a più neutroni.
* Reazione a catena: I neutroni rilasciati colpiscono altri atomi di uranio, causando loro la fissione, creando una reazione a catena che sostiene il funzionamento del reattore.
2. Generazione di calore:
* Trasferimento di calore: Il processo di fissione produce molto calore. Questo calore viene trasferito a un refrigerante (di solito acqua) che circola attraverso il nucleo del reattore.
3. Generazione del vapore:
* Generatore di vapore: Il liquido di raffreddamento caldo passa quindi attraverso un generatore di vapore, trasferendo il calore in acqua all'interno. Quest'acqua bolle, generando vapore.
4. Turbina e generatore:
* Turbina: Il vapore ad alta pressione guida una turbina, che è essenzialmente una ruota grande con lame.
* Generatore: La turbina gira un generatore, che converte l'energia meccanica in energia elettrica.
5. Produzione di elettricità:
* Corrente alternata: Il generatore produce elettricità di corrente alternata (AC), che è il tipo che utilizziamo nelle nostre case e aziende.
* Transformers: I trasformatori aumentano la tensione dell'elettricità per la trasmissione su lunghe distanze.
Componenti chiave di un reattore nucleare:
* Core del reattore: Contiene il combustibile nucleare e dove avviene il processo di fissione.
* Sistema del refrigerante: Circola l'acqua o altri liquidi per rimuovere il calore dal nucleo del reattore.
* Raste di controllo: Utilizzato per regolare il tasso di fissione assorbendo i neutroni.
* Struttura di contenimento: Un edificio forte e sigillato che racchiude il reattore e lo protegge dalle minacce esterne.
Misure di sicurezza:
I reattori nucleari sono progettati con molteplici caratteristiche di sicurezza per prevenire incidenti e limitare il rilascio di radiazioni. Questi includono:
* Barriere multiple: Le barriere fisiche (struttura di contenimento) e i sistemi di sicurezza ingegnerizzati impediscono il rilascio di radioattività.
* Sistemi di raffreddamento al core di emergenza: Fornire acqua per raffreddare il nucleo se il sistema di refrigerante primario fallisce.
* Raste di controllo: Assorbi rapidamente i neutroni per rallentare o fermare la reazione a catena in caso di emergenza.
Considerazioni importanti:
* Gestione dei rifiuti: I reattori nucleari producono rifiuti radioattivi che richiedono un'attenta conservazione e smaltimento.
* Proliferazione nucleare: I materiali utilizzati nei reattori nucleari possono essere utilizzati per creare armi nucleari, sollevando problemi di sicurezza.
Nel complesso, l'energia nucleare è una fonte di energia complessa e controversa. Offre un'alternativa senza carbonio ai combustibili fossili, ma pone anche sfide significative per la sicurezza e la gestione dei rifiuti.
