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L'ENERGIA NUCLEARE - Coggle Diagram

- - - - Per fare la fusione servono condizioni eccezionali: i nuclei devono subire una fortissima pressione ed essere riscaldati a una temperatura superiore a 100 milioni di gradi centigradi. Queste condizioni si verificano in natura solo nelle stelle. Infatti, l'energia deriva da una reazione termonucleare che porta alla fusione dell'idrogeno.
    - - La fusione in forma controllata per produrre il vapore per le turbine non è ancora stata realizzata, ma gli scienziati vi stanno lavorando. Fino a oggi sono stati costruiti alcuni reattori sperimentali, ma il problema è realizzare un contenitore capace a mantenere confinato l'idrogeno a le temperature estreme, necessarie per la fusione. Infatti, il plasma deve essere riscaldato per mezzo di una corrente estremamente intensa, fino a temperature di decine di milioni di gradi, necessario per iniziare una reazione che si autosostenga. Nessun materiale però resiste a temperature così alte, per cui si ricorre a un reattore a forma di ciambella, al cui interno è presente un campo magnetico così intenso da tenere il plasma sospeso a mezz'aria.
  - - - Con un procedimento chiamato arricchimento si può aumentare la percentuale di uranio235, per due diverse impieghi:
        
        Produzione di energia elettrica nella centrale nucleare, dove viene usato uranio arricchito al 3%.
        
        Bomba all'uranio (bomba atomica) che contiene uranio arricchito al 90% in grado di liberare un'enorme quantità di energia dal terribile potere distruttivo
      - Le fasi principali della fissione sono:
        
        Lancio del neutrone.: Un neutrone viene sparato contro un nucleo di uranio 235.
        
        Rottura del nucleo: Il nucleo di uranio 235 si spacca in due frammenti lasciando liberi altri tre neutroni.
        
        Liberazione di energia.: La somma delle masse dei due frammenti e dei tre neutroni è leggermente minore della massa del nucleo di uranio: la materia che è scomparsa si è trasformata in energia.
        
        Reazione a catena: Il tre neutroni liberati a loro volta rompono altri nuclei e così si forma una reazione a catena
        
        Nelle centrali nucleari, la reazione a catena viene controllata per limitare il numero delle nuove rotture e la conseguente cessione di energia. La prima fissione nucleare controllata, è stata effettuata Chicago nel 1942 dal fisico italiano Enrico Fermi.
      - Le centrali nucleari
        
        La centrale nucleare è una centrale termoelettrica che ha come caldaia un reattore nucleare. La centrale nucleare funziona tramite tre circuiti principali:
        
        Circuito primario (ad alta pressione): fa circolare nel reattore acqua, che viene riscaldata dalla reazione nucleare, creato così il vapore ad alta pressione radioattivo.
        
        Circuito secondario: contiene uno scambiatore dove il vapore radioattivo del circuito primario cede calore ad acqua non radioattiva. Il vapore non radioattivo così ottenuto fa girare il gruppo turbina-alternatore.
        
        Circuito di raffreddamento: Contiene acqua presa da un fiume o dal mare, che entrando nel condensatore serve a raffreddare il vapore in uscita dalla turbina.
        
        Le centrali nucleari non emettono CO2 nell'atmosfera e quindi non aumentano il riscaldamento globale. Ma la loro sicurezza è al centro delle discussioni. Con il verificarsi dei primi incidenti, questa fiducia è venuta meno, e molti paesi hanno cominciato a mettere in discussione questo tipo di tecnologia. Tra gli incidenti nucleari ricordiamo:
        
        Fukushima: nel 2011 si verificò un altro grave incidente a un reattore nucleare, causato da un terremoto. Questo incidente ha riaperto il dibattito sulla difficoltà di garantire la sicurezza delle centrali nucleari.
        
        Chernobyl: nel 1986 vi fu un incidente che provocò l'esplosione di un reattore.
    - - Le centrali nucleari producono grande quantità di scorie, materiale radioattivi e residui della reazione nucleare. Perché un materiale perde la sua radioattività, servono tempi lunghissimi. I depositi devono perciò resistere per migliaia di anni ed eventuali infiltrazioni di acqua, terremoti, ecc. Finora le scorie radioattive sono state stipate in depositi provvisori come miniere di sale e centrali nucleari non più in uso. Il problema è in difficile soluzione perché non esiste ancora al mondo un deposito definitivo per questo pericoloso materiale di scarto.