Poiché il cambiamento climatico rende il pianeta meno piacevole in cui vivere, l’energia nucleare sta ricevendo sempre più attenzione. L'energia solare ed eolica possono contribuire a ridurre le emissioni di gas serra, ma se si riesce a trovare una soluzione al cambiamento climatico, probabilmente l'energia nucleare ne farà parte.
Sebbene l’energia nucleare non produca i gas climalteranti che creano un problema con altre fonti di elettricità, comporta alcuni rischi. Per cominciare, lo smaltimento dei rifiuti radioattivi delle centrali nucleari presenta un problema difficile:cosa fare con sottoprodotti così pericolosi? Inoltre, cosa succederebbe se il nucleo si sciogliesse e creasse una catastrofe ambientale, come accadde a Chernobyl, in Ucraina, nel 1986? Ci sono anche altre preoccupazioni, ma data la nostra attuale situazione energetica, ci sono molte ragioni per continuare a impegnarsi per rendere l'energia nucleare più sicura.
I reattori nucleari funzionano tramite fissione, una reazione nucleare a catena in cui gli atomi si dividono per produrre energia (o, nel caso delle bombe nucleari, una massiccia esplosione).
"Circa 450 reattori nucleari sono in funzione in tutto il mondo e tutti necessitano di carburante", afferma Steve Krahn, professore presso il dipartimento di ingegneria civile e ambientale della Vanderbilt University, in una e-mail. Ha osservato che per la maggior parte questi reattori funzionano con uranio-235 (U-235) e le nazioni che riciclano parzialmente il combustibile – Francia, Russia e alcuni altri paesi – si mescolano con plutonio-239 riciclato per creare ciò che viene chiamato misto. carburante -ossido.
Il plutonio è un sottoprodotto del combustibile usato da un reattore nucleare e può costituire la base per il riciclaggio del combustibile nucleare degli odierni reattori nucleari, come avviene in Francia e in molti altri paesi. Tuttavia è altamente tossico ed è il materiale più frequentemente utilizzato per le armi nucleari, motivo per cui gli scienziati hanno continuato a esplorare altre opzioni.
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Alcuni scienziati pensano che l’elemento torio sia la risposta ai nostri problemi legati all’energia nucleare. Il torio è un metallo leggermente radioattivo e relativamente abbondante:abbondante quanto lo stagno e più abbondante dell’uranio. È anche molto diffuso, con particolari concentrazioni in India, Turchia, Brasile, Stati Uniti ed Egitto.
Ma è importante notare che il torio non è un combustibile come l'uranio. La differenza è che l’uranio è “fissile”, il che significa che produce una reazione a catena sostenibile se si riesce a ottenere abbastanza uranio in un punto alla volta. Il torio, d'altra parte, non è fissile:è ciò che gli scienziati chiamano "fertile", nel senso che se si bombarda il torio con neutroni (essenzialmente lo si avvia in un reattore alimentato con materiale come l'uranio) può trasmutarsi in un isotopo di uranio. uranio-233 che è fissile e adatto a creare energia.
Il torio fu utilizzato in alcuni dei primi esperimenti di fisica nucleare:vi lavorarono Marie Curie ed Ernest Rutherford. L'uranio e il plutonio furono sempre più associati ai processi nucleari durante la seconda guerra mondiale, perché fornivano il percorso più chiaro per fabbricare bombe.
Per la produzione di energia, il torio presenta alcuni vantaggi reali. L’uranio-233 formato dal torio è un combustibile più efficiente dell’uranio-235 o del plutonio, e i suoi reattori potrebbero avere meno probabilità di fondersi perché possono funzionare a temperature più elevate. Inoltre, durante il funzionamento del reattore viene prodotto meno plutonio e alcuni scienziati sostengono che i reattori al torio potrebbero distruggere le tonnellate di plutonio pericoloso che sono state create e accumulate a partire dagli anni '50. Non solo, alcuni scienziati ritengono che una flotta di reattori funzionanti con torio e uranio-233 sia più resistente alla proliferazione, poiché è necessaria una tecnologia più sofisticata per separare l’uranio-233 dai prodotti di scarto e usarlo per fabbricare bombe.
Ci sono però degli svantaggi nel torio. Uno è che il torio e l’uranio-233 sono più pericolosamente radioattivi da trattare chimicamente. Per questo motivo è più difficile lavorare con loro. È anche più difficile produrre barre combustibili di uranio-233. Inoltre, come notato in precedenza, il torio non è un combustibile.
“Se vogliamo alimentare il nostro pianeta utilizzando un ciclo del combustibile che impiega torio e uranio-233, è necessario produrre uranio-233 sufficiente in altri tipi di reattori per alimentare i reattori iniziali con uranio-233”, afferma Krahn. “Se ciò può essere realizzato, i metodi per processare chimicamente il torio-232 e l’uranio-233 e produrne combustibile sono abbastanza ben consolidati; tuttavia, sarebbe necessario costruire strutture per realizzare questi processi.”
Esistono diversi modi in cui il torio potrebbe essere applicato alla produzione di energia. Un modo attualmente allo studio è quello di utilizzare combustibile solido torio/uranio-232 in un reattore convenzionale raffreddato ad acqua, simile alle moderne centrali elettriche a base di uranio. Infatti, più di 20 reattori in tutto il mondo sono stati utilizzati con combustibile costituito da torio e uranio-233. Un’altra prospettiva che ha entusiasmato scienziati e sostenitori dell’energia nucleare è il reattore a sali fusi. In questi impianti il combustibile viene disciolto in sale liquido che funge anche da refrigerante per il reattore. Il sale ha un punto di ebollizione elevato, quindi può essere più efficiente nella produzione di elettricità e anche enormi picchi di temperatura non porteranno a massicci incidenti ai reattori come quelli avvenuti a Fukushima. Potrebbe sembrare che questo tipo di reattore sia quasi fantascientifico, ma proprio un reattore del genere veniva utilizzato negli Stati Uniti negli anni '60 ed è attualmente in costruzione nel deserto del Gobi in Cina.
Questo è interessante
Il torio fu scoperto da Jons Jakob Berzelius nel 1828, che gli diede il nome Thor, il dio nordico del tuono.
