1. Fissione nucleare:
* carburante: Il reattore utilizza combustibile nucleare, in genere uranio-235, che è un isotopo fissile.
* Neutroni: Un neutrone colpisce il nucleo dell'uranio, facendolo diventare instabile.
* Spalazione: Il nucleo instabile si divide in due nuclei più leggeri (prodotti di fissione) e rilascia un'enorme quantità di energia.
* Reazione a catena: Il processo di fissione rilascia anche più neutroni. Questi neutroni possono continuare a colpire altri nuclei di uranio, causando ulteriori reazioni di fissione. Questo crea una reazione a catena, sostenendo la produzione di calore.
2. Rilascio di energia:
* Energia cinetica: I prodotti di fissione e i neutroni rilasciati possiedono un'elevata energia cinetica.
* raggi gamma: La fissione rilascia anche raggi gamma, che sono fotoni ad alta energia.
* calore: L'energia cinetica dei prodotti di fissione e l'energia dai raggi gamma sono assorbiti dai materiali del nucleo del reattore circostante, generando calore.
3. Trasferimento di calore:
* Refrigerante: Un refrigerante (di solito acqua) viene diffuso attraverso il nucleo del reattore per rimuovere il calore.
* Scambiatore di calore: Il refrigerante riscaldato trasferisce la sua energia termica a un ciclo d'acqua separato, producendo vapore.
* Generazione di elettricità: Il vapore guida le turbine, che a loro volta generano elettricità.
Punti chiave:
* Reazione a catena controllata: Il processo di fissione in un reattore nucleare è attentamente controllato per mantenere un tasso costante di produzione di calore.
* Meccanismi di sicurezza: Sono in atto numerosi sistemi di sicurezza per prevenire reazioni a catena in fuga e garantire la sicurezza del reattore.
* Prodotti di scarto: I prodotti di fissione sono radioattivi e devono essere gestiti in modo sicuro come scorie nucleari.
In sintesi, il calore generato all'interno di un reattore nucleare è una conseguenza dell'energia rilasciata durante la fissione nucleare. Il calore viene quindi utilizzato per generare elettricità attraverso una serie di processi di trasferimento di calore.
