L'energia nucleare sfrutta la potenza rilasciata dal nucleo di un atomo. Ecco una ripartizione del processo:
1. Fissione nucleare:
* Il carburante: In genere, le centrali nucleari utilizzano l'uranio-235, un isotopo radioattivo.
* Il processo: Un neutrone colpisce un atomo di uranio-235, facendolo divisione in due atomi più piccoli (prodotti di fissione) e rilasciando una grande quantità di energia.
* Reazione a catena: Il processo di fissione rilascia anche più neutroni, che possono quindi colpire altri atomi di uranio-235, sostenendo una reazione a catena.
2. Controllo della reazione a catena:
* 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 assorbire i neutroni e rallentare la reazione a catena.
* Moderatore: Una sostanza come l'acqua o la grafite viene utilizzata per rallentare la velocità dei neutroni, rendendoli più propensi a causare la fissione.
3. Generazione di elettricità:
* Trasferimento di calore: L'energia rilasciata dalla fissione riscalda l'acqua, creando vapore.
* Turbina a vapore: Il vapore guida una turbina, che gira un generatore.
* Produzione di elettricità: Il generatore converte l'energia meccanica in energia elettrica.
4. Gestione dei rifiuti:
* Fuel speso: Dopo un certo tempo, le aste di combustibile si esauriscono e contengono rifiuti radioattivi.
* Storage: Questo rifiuto viene immagazzinato in strutture sicure fino a quando non decade a un livello di sicurezza.
Concetti chiave:
* Radioattività: L'emissione spontanea di particelle o energia dal nucleo di un atomo.
* Isotopi: Atomi dello stesso elemento con diversi numeri di neutroni.
* Half-Life: Il tempo impiegato per metà degli atomi radioattivi in un campione da decadere.
Vantaggi dell'energia nucleare:
* Clean: Nessuna emissione di gas serra durante il funzionamento.
* Affidabile: Fornisce una fonte di energia costante e prevedibile.
* efficiente: La quantità relativamente piccola di carburante necessaria per generare grandi quantità di elettricità.
Svantaggi dell'energia nucleare:
* Preoccupazioni di sicurezza: Gli incidenti possono essere catastrofici, come Chernobyl e Fukushima.
* Gestione dei rifiuti: I rifiuti radioattivi richiedono una conservazione a lungo termine e pone rischi ambientali.
* Proliferazione: Potenziale uso improprio della tecnologia nucleare per lo sviluppo delle armi.
In sintesi:
L'energia nucleare utilizza il potere della fissione nucleare per generare elettricità. La reazione a catena controllata degli atomi di uranio rilascia grandi quantità di energia, che viene sfruttata per produrre vapore e guidare turbine. Pur offrendo potenziali benefici, è fondamentale considerare le sfide di sicurezza e di gestione dei rifiuti associate all'energia nucleare.
