Alberto ALEXANDRE

L'ENERGIA NUCLEARE E I SUOI UTILIZZI

3 media a.S. 2019/2020

international school of Venice

TECNOLOGIA - L'energia nucleare e le centrali nucleari

L’energia nucleare viene usata anche come fonte energetica per creare elettricità. Per crearla si usa l'energia creata dall'atomo, con due processi diversi: la fissione nucleare e la fusione nucleare. Attualmente le centrali nucleari utilizzano solo la fissione nucleare, perché la fusione è molto più complicata da utilizzare ed è ancora in fase di sperimentale. In una centrale nucleare dove si utilizza la fissione nucleare la materia prima è l'uranio. La fissione funziona così: nell'uranio ci sono gli atomi di uranio che vengono bombardati da dei neutroni. Quando questi neutroni ad alta energia colpiscono i nuclei degli atomi di uranio, l'atomo si spezza in due creando due nuclei e altri atomi e sprigionando energia sotto forma di calore.

Questo calore viene utilizzato per scaldare l'acqua facendola evaporare ed il vapore fa girare delle turbine all'interno di generatori che creano elettricità attraverso le dinamo. Una volta che il vapore acqueo è stato usato, viene semplicemente rilasciato nell’aria. Il procedimento di fissione nucleare è anche conosciuto come reazione a catena nucleare. 

All'interno della centrale nucleare la parte in cui avviene la fissione si chiama nocciolo. Proprio perché si creano temperature altissime, all'interno del nocciolo c'è un sistema di raffreddamento molto potente che utilizza una grande quantitá di acqua, una schermatura molto grande e soprattutto larga che serve per fermare tutte le radiazioni così che non danneggino la salute degli operatori, e delle barre di controllo, che sono delle barre fatte di diversi materiali che vengono calate all'interno del nocciolo e vengono utilizzate per rallentare o accelerare la fissione nucleare e quindi regolare la potenza del reattore. All'interno delle barre c'è sempre anche un elemento chiamato elemento moderatore che è un materiale che svolge la funzione di refrigerare rallentando i neutroni alla velocità corretta perché si svolga correttamente la fissione. Tuttavia possono anche capitare incidenti, per esempio perché l'acqua nel reattore non sia abbastanza per fermare il surriscaldamento del nocciolo.

L'energia nucleare che viene utilizzata per creare l'elettricità ha sia vantaggi che svantaggi. 

I vantaggi maggiori sono: non inquina, quindi non produce anidride carbonica né metano; è in grado di produrre una quantitá enorme di energia, molto superiore a quella prodotta nelle centrali a petrolio o a carbone, perché la fissione nucleare avviene continuamente. 

Tuttavia ci sono anche moltissimi svantaggi, soprattutto per l’ambiente. Quando l'atomo di uranio si spezza, oltre a creare energia sotto forma di calore, rilascia anche della radioattività e gli elementi di metallo che entrano in contatto con questi atomi diventano a loro volta radioattivi. Questi residui radioattivi si chiamano anche scorie nucleari, che sono molto pericolose per le ripercussioni sulla salute dell'uomo. Inoltre queste scorie radioattive sono molto difficili da smaltire perché devono essere trattate in sicurezza. Di solito sono stoccate in speciali depositi, soprattutto sotterranei perché presentano un minor rischio. , Possono tuttavia anche essere stoccati in piccole quantità dentro grandissime piscine perché l'acqua tende a bloccare le radiazioni e la radioattività. Un altro grande problema delle scorie radioattive è il fatto che per perdere totalmente la radioattività ci vogliono migliaia di anni e per tutto questo tempo devono rimanere costantemente sotto regime di alta protezione. Questo comporta un altissimo prezzo di mantenimento degli stabilimenti di stoccaggio.

Altro svantaggio delle centrali nucleari è che hanno costi altissimi, sia per la costruzione, per il funzionamento in sicurezza, per lo smantellamento, a causa della persistenza delle radiazioni e dello smaltimento delle scorie e, infine, per la protezione militare, essendo necessario evitare furti di materiale radioattivo ed attentati terroristici, che potrebbero essere fatali.