L'ENERGIA NUCLEARE

L’energia nucleare è una forma di energia prodotta da reazioni fisiche, che avvengono all’interno del nucleo degli atomi di alcuni elementi chimici.

Tutta la materia esistente nell’universo, esseri viventi compresi, è costituita da atomi. 

Al centro dell’atomo si trova il nucleo, formato da particelle chiamate neutroni e protoni, circondato da una nuvola di elettroni che gli ruotano attorno.

In natura esistono 92 elementi chimici, che vanno dal più leggero, l’idrogeno, il cui nucleo contiene un solo protone, al più pesante, l’uranio, il cui nucleo contiene 92 protoni. Idrogeno e uranio sono appunto i protagonisti delle reazioni nucleari usate per produrre energia: la fissione e la fusione.

La fissione nucleare è la reazione che viene utilizzata all'interno delle centrali nucleari per produrre l'energia utile che servirà pere ottenere elettricità.

Nella fissione il nucleo di uranio, scontrandosi con un neutrone, si spezza in due frammenti e in due o tre neutroni, liberando energia sotto forma di calore. 

I neutroni emessi urtano con altri nuclei di uranio e provocano ulteriori fissioni in numero sempre crescente (si tratta di una cosiddetta reazione a catena). 

Se questa reazione non viene controllata, la fissione diventa esplosiva e si ha la bomba atomica. 

Se la fissione viene controllata, può essere usata per produrre energia e si ha il reattore nucleare.

http://www.andreaminini.org/fisica/nucleare/fissione-nucleare

Il reattore è il cuore di una centrale nucleare e la reazione avviene nella sua parte centrale, detta nocciolo, attorno al quale corrono tubi contenenti acqua che viene riscaldata dal calore emesso nella reazione e trasformata in vapore. Da questo punto in poi la centrale nucleare funziona come una qualsiasi centrale termoelettrica a olio combustibile o a gas. Il vapore fa ruotare delle turbine collegate a reattori che producono energia elettrica. 

La differenza è solo nelle strutture. Infatti, poiché i neutroni, l’uranio e i prodotti della fissione sono radioattivi e quindi estremamente pericolosi, tutto l’insieme è racchiuso in contenitori di acciaio e di piombo, a loro volta contenuti in robusti edifici in cemento armato.

https://it.wikipedia.org/wiki/Reattore_nucleare_ad_acqua_pressurizzata#/media/File:PressurizedWaterReactor_ita.gif

Vantaggi e svantaggi

Fissione e fusione sono due fonti di energia che potrebbero risolvere definitivamente il problema energetico dell’umanità. In nessuno dei due casi viene emessa anidride carbonica, che può aggravare l’effetto serra: i problemi sono altri.

Il reattore deve essere protetto per evitare perdite di materiale radioattivo. Infatti, se vengono a contatto con le cellule di un organismo animale o vegetale, le particelle emesse da elementi radioattivi producono danni molto gravi, come malattie ereditarie e difetti genetici. 

Inoltre esiste il problema dello smaltimento del materiale utilizzato nel funzionamento dei reattori, perché i residui del combustibile nucleare restano radioattivi anche per migliaia di anni. 

Si tratta perciò di confinare i rifiuti radioattivi in robusti contenitori e di sotterrarli a grandi profondità, e in ogni caso non esiste l’assoluta certezza che i contenitori resistano fino a che non si esaurisce la radioattività.

A fronte dei molti pericoli, e in attesa di risolvere i problemi connessi al suo impiego, agli incidenti che ci sono stati negli anni come Chernobyl e Fukushima molti Paesi (tra cui l’Italia dal 1987) hanno deciso di non usare energia nucleare.

Guarda: Il disastro di Chernobyl

                La bomba atomica

Un pò di storia

Nel 1905 Albert Einstein, dopo gli studi che fin dalla fine del 1800 vennero fatti sull'uranio e le scoperte dei coniugi Curie, formulò la legge di equivalenza tra massa e energia, 

E=mc2.

Secondo la teoria, se una piccola quantità di massa sparisce, questa si trasforma in una grande quantità di energia, infatti la costante c rappresenta la velocità della luce, pari a 300.000km/s nel vuoto.

La scoperta della radioattività e la teoria di Einstein furono i punti di partenza delle ricerche condotte dal fisico italiano Enrico Fermi.

Dopo la scoperta del neutrone da parte del fisico inglese Chadwick, Fermi, insieme ai suoi colleghi a Roma, chiamati i ragazzi di via Panisperna, aveva studiato i risultati del bombardamento dell’uranio con neutroni,accorgendosi che per la relazione di Einstein la massa che perdono i nuclei di uranio quando sono "bombardati" dai neutroni si trasforma in molta energia, dato il valore molto grande della velocità della luce: è questo dunque il fenomeno che aprirà la strada allo sviluppo di un’arma nucleare durante la Seconda Guerra Mondiale e in seguito al possibile sfruttamento dell’energia degli atomi per usi civili (energia nucleare nelle centrali).

Fermi era in viaggio per la Svezia per ricevere il premio Nobel per i suoi studi sull’uranio quando nel 1938 vennero promulgate le Leggi Razziali: da quel viaggio non fece più ritorno in Italia perchè sua moglie era ebrea, dunue a rischio deportazione. 

Fermi si trasferì negli Stati Uniti e fu messo a capo di un progetto segreto per lo sviluppo dell’arma atomica, il progetto Manhattan: nel 1942 a Chicago il gruppo di studiosi realizzò la prima reazione nucleare controllata e questo portò in seguito allo sviluppo di due armi atomiche, una basata sull’uranio e l’altra sul plutonio. 

Le due armi furono utilizzate nell’agosto del 1945 sulle città giapponesi di Hiroshima e Nagasaki, provocando decine di migliaia di vittime.

https://www.dissensiediscordanze.it/romanzesco-approvvigionamento-uranio-la-bomba-atomica-hiroshima/