Il Sistema Solare

Ambrosini SharonVilla NicoleRaicu SergiuClasse: 3°DAnno scolastico 2013-2014

Il Sistema Solare

Il sistema solare è il sistema planetario costituito da una varietà di corpi celesti mantenuti in orbita dalla forza di gravità del Sole. Esso ha avuto origine 5 miliardi di anni fa. È costituito da:• Otto pianeti;• Meteoriti;• Meteore;• Asteroidi;• Comete.

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L’origine del Sistema SolareEnorme nube di polvere cosmica comincia a collassare

Contraendosi e scaldandosi, accende una stella: il Sole

Attorno ad esso ruota una piccola parte di nube costituita da particelle solide

Esse si scontrano e si aggregano, diventando via via sempre più grandi

Incominciano a esercitare la propria forza di gravità

Si creano i planetesimi

Nel corso dei milioni di anni prendono forma i vari componenti del Sistema Solare

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Il Sole• Il Sole è la Stella madre del Sistema Solare;• È considerato una Stella media gialla;• Nel Sole avviene la fusione nucleare;• Il diametro del Sole misura 1,4 milioni di km;• La sua massa è 330 000 volte quella della Terra

;• La temperatura della superficie è di circa

6000°;• La temperatura interna è pari a 10 milioni di

gradi;• Il Sole ruota su se stesso e ci impiega 25 giorni;• Costituisce il 99% della massa del Sistema.

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Le Stelle

STELLA = corpo celeste che brilla di luce propria

composto da gas (80% idrogeno e 20% elio).

La classificazione delle Stelle avviene in base a:

- Temperatura superficiale;- Dimensioni.

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Il ciclo della StellaAmmasso di idrogeno concentrato in certe zone, la NEBULOSA. Essa è la prima fase della formazione di una Stella.

NEBULOSA PROTOSTELLA STELLA

90% della sua vita

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Il destino di una Stella1) Massa della Stella ≤ SoleReazioni nucleari STELLA ROSSA NANA BIANCA

2) Massa della Stella > SoleReazioni nucleari SUPERGIGANTE SUPERNOVA

PULSAR

3) Massa della Stella >> SoleReazioni nucleari SUPERGIGANTE ROSSA SUPERNOVA

BUCO NERO

gravità enorme

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In base alla TEMPERATURA SUPERFICIALE:- Rosso (più freddo)- Arancione- Giallo- Bianco- Azzurro (più caldo)

In base alle DIMENSIONI:- Nane- Medie- Giganti- Supergiganti

Classificazione delle Stelle

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Le eclissiLe eclissi avvengono quando il Sole, la Terra e la Luna sono perfettamente allineati.

ECLISSI DI SOLESi verifica quando c’è la fase di novilunio. La Luna oscura il Sole con la sua ombra.L’eclissi può essere: - totale: quando la Luna copre tutto il Sole;- anulare quando la Luna non riesce a coprire tutto il Sole di cui resta visibile un anello periferico;- parziale: quando la Luna copre parzialmente il Sole.

ECLISSI DI LUNASi verifica quando c’è la fase di plenilunio. La Terra oscura la Luna con la sua ombra.L’eclissi può essere: - totale: quando tutta la Luna è coperta dalla Terra; - parziale: quando la Terra compre la Luna solo parzialmente.Pag. iniziale

I pianeti del Sistema SolareI pianeti, in ordine di distanza dal Sole, sono:- Mercurio;- Venere;- Terra;- Marte;- Giove;- Saturno;- Urano;- Nettuno.

I pianeti terrestri/rocciosi sono i primi 4 di questa classifica.Le loro caratteristiche sono:• Più piccoli;• Hanno una densità elevata;• Hanno pochi satelliti.

I pianeti gioviani/gassosi sono i successivi.Le loro caratteristiche sono:• Più grandi;• Hanno una densità poco elevata;• Hanno molti satelliti. Pag. iniziale Mercurio

Mercurio

• Diametro: 4 480 km• Temperatura minima: -173 °C• Temperatura massima: 427 °C• Atmosfera (principali componenti): nessuna• Satelliti conosciuti: nessuno• Moto rotazione: 58,6 giorni• Moto rivoluzione:88 giorni• Distanza dal Sole: 57,9 milioni di km• Particolarità: Mercurio possiede un’atmosfera, ma

molto sottile, in quanto ha una massa troppo piccola per poter trattenerne una di grande spessore.

Pag. inizialeI pianeti Venere

Venere

• Diametro: 12 140 km• Temperatura minima: -45 °C• Temperatura massima: 500 °C• Atmosfera (principali componenti): anidride carbonica,

gas corrosivi a base di zolfo• Satelliti conosciuti: nessuno• Moto rotazione: 243 giorni• Moto rivoluzione: 224 giorni• Distanza dal Sole: 108 milioni di km• Particolarità: Venere brilla come una stella perché lo

strato di nubi che circonda il pianeta, sopra la superficie, ha lo stesso effetto di un manto di neve che riflette la luce.

Pag. inizialeMercurio Terra

Terra• Età: 4,6 miliardi di anni circa;• Superficie totale: 510 065 285 km²;• Superficie delle terre emerse: 29,2%;• Superficie delle acque: 70,8%;• Inclinazione dell’asse: 23,5° circa;• Distanza dal Sole: 149.600.000 km;• Ha un solo satellite che è la Luna;• Ha una struttura a strati, costituita da crosta, mantello

e nucleo;• Essa compie, come tutti i pianeti, due movimenti: il

moto di rotazione e il moto di rivoluzione.

Pag. inizialeVenere Marte

Marte

• Diametro: 6 800 km• Temperatura minima: -140 °C• Temperatura massima: 20 °C• Atmosfera (principali componenti): anidride

carbonica, azoto, argo• Satelliti conosciuti: 2 (Phobos e Deimons)• Moto rotazione: 25 ore circa• Moto rivoluzione: 687 giorni• Distanza dal Sole: 227,9 milioni di km• Particolarità: sul questo pianeta fa molto più caldo al

sud rispetto che al nord. Ciò è dovuto al fatto che la rivoluzione di Marte attorno al Sole non è circolare.

Pag. iniziale GioveTerra

Giove

• Diametro: 142 800 km• Temperatura media: -121 °C• Atmosfera (principali componenti): idrogeno, elio,

cristalli di ammoniaca e metano• Satelliti conosciuti: 16• Moto rotazione: 10 ore circa• Moto rivoluzione: 12 anni circa• Distanza dal Sole: 778 milioni di km• Particolarità: i vari colori che si possono notare

guardando la superficie di Giove sono dati dalla presenza di diversi gas che ruotano in direzioni differenti.

Pag. inizialeMarte Saturno

Saturno

• Diametro: 120 000 km • Temperatura media: - 186 °C • Atmosfera (principali componenti): idrogeno, elio• Satelliti conosciuti: in numeri elevato• Moto rotazione: 10 ore circa• Moto rivoluzione: 29 anni• Distanza dal Sole: 1427 milioni di km• Particolarità: questo pianeta possiede degli anelli

composti da varie e diverse rocce, che però non sono sempre visibili. Infatti, ogni 15 anni, Saturno ce li presenta di profilo, facendoli apparire sottilissimi, quasi come scomparsi.

Pag. inizialeGiove Urano

Urano

• Diametro: 51 800 km• Temperatura media: - 205 °C• Atmosfera (principali componenti): idrogeno, elio,

metano• Satelliti conosciuti: 15• Moto rotazione: 16 ore• Moto rivoluzione: 84 anni• Distanza dal Sole: 2869 milioni km• Particolarità: possiede degli anelli sottilissimi,

scoperti soltanto nel 1977. Nove sono ben definiti, ma gli altri due non sono molto visibili.

Pag. iniziale NettunoSaturno

Nettuno• Diametro: 49 500 km• Temperatura media: - 220 °C• Atmosfera (principali componenti): metano, tracce di

idrogeno e ammoniaca• Satelliti conosciuti: 7• Moto rotazione: 18 ore e 12 minuti• Moto rivoluzione: 164 anni• Distanza dal Sole: 4496,6 milioni di km• Particolarità: questo pianeta è di colore azzurro

intenso perché il metano che compone la sua atmosfera assorbe la luce rossa e i raggi del Sole. Inoltre le particelle di ghiaccio presenti nelle sue nuvole sono, anch’esse, di colore azzurro.

Pag. inizialeUrano

La struttura della TerraLa Terra è divisa in 3 strati:- La parte più interna è il NUCLEO;- La parte centrale è il MANTELLO;- La parte più esterna è la CROSTA.

NUCLEO: è detto anche Ni Fe (Ni= Nickel Fe =Ferro)E suddiviso in 2 parti: nucleo esterno (allo stato liquido) e nucleo interno (allo stato

solido).Nel nucleo avviene la FISSIONE NUCLEARE.

MANTELLO: è anche detto MaFe (Ma= Magnesio Fe= Ferro)Esso è diviso in 3 parti: - litosfera (parte rocciosa della Terra)

- astenosfera (di consistenza densa) - mesosfera

Nell’astenosfera si verificano i MOTI CONVETTIVI.

CROSTA: è detta anche SiAl (Si= Silicio Al= Alluminio)Essa sostiene sia gli oceani (crosta oceanica, è più sottile: 5/10 km) sia i continenti

(crosta continentale, è più spessa: 70 km). La crosta è divisa in zolle (o placche) che si muovono l’una rispetto all’altra.

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I moti convettiviI moti convettivi avvengono nell’astenosfera e stanno alla base di tutto ciò che avviene

nella crosta: - terremoti

- vulcani - deriva dei continentiI moti convettivi provocano il movimento delle zolle/placche in cui è divisa la crosta terrestre e sono dovuti al fatto che il nucleo della Terra emana calore.

Ciascuna zolla presenta dei MARGINI che si muovono l’uno rispetto all’altro:1- Margini divergenti: i margini della crosta oceanica divergono (si allontanano) l’uno dall’altro a causa del magma che fuoriesce dalle dorsali oceaniche (= spaccature in prossimità degli oceani). Quanto la crosta oceanica incontra quella continentale sprofonda (= subduzione)2- Margini convergenti: i margini delle placche si avvicinano, convergono. Possono convergere: - due croste continentali: non c’è subduzione, si formano catene montuose;- una crosta continentale e una oceanica: l’oceanica sprofonda creando una spaccatura.

Se da essa esce del magma si creano dei vulcani, se il magma solidifica si formano catene montuose;- due croste oceaniche: sprofondano entrambe e si crea l’arco insulare vulcanico.3-Margini trascorrenti/trasversali: le due zolle si muovono in due direzioni opposte.Pag. iniziale

Deriva dei continenti• La teoria della deriva dei continenti (o della tettonica a

placche) spiega come avvengono i moti convettivi;• È una teoria elaborata da Wegener, il quale aveva fatto tre

osservazioni:1) Osservazione morfologica: c’è una complementarietà nei

profili dei continenti2) Osservazione geologica: alcuni rilievi proseguono da un

continente all’altro;3) Osservazione paleontologica: ci sono fossili simili in zone

molto distanti;• Wegener, però, non venne creduto perché non riuscì a

dimostrare la causa della deriva dei continenti.

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Vulcani e terremotiVULCANI: qualsiasi spaccatura del terreno da cui fuoriesce il magma (lava)Essi si classificano in base alla lava (in vulcani hawaiani, vulcani stromboliani ovulcaniani e vulcani peleani) e in base alla loro attività (attivi, spenti,

quiescienti)

TERREMOTI: movimenti della crosta terrestre. Cause: - vicinanza a un vulcano

- cedimento di grotte sotterranee - movimento reciproco di placche

Essi sono rilevati da strumenti detti sismografi.Il punto nella crosta dove si origina il terremoto si chiama IPOCENTRO, mentre

la sua proiezione sulla superficie terreste, è detta EPICENTRO.Si classificano con la SCALA MERCALLI (misura i danni) e con la SCALA RICHTER (misura la magnitudine).

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I movimenti della TerraLa Terra compie due movimenti: il moto di rotazione e il moto di

rivoluzione.

- MOTO DI ROTAZIONE = rotazione della Terra attorno al proprio asse

Periodo: 24 oreConseguenze: - alternanza di dì e notte

- movimento apparente di stelle, Sole e Luna.

- MOTO DI RIVOLUZIONE = rotazione della Terra attorno al Sole. Il percorso che copie la Terra (= orbita) è di 930 mln di km).Il punto della Terra più lontano dal sole si chiama AFELIO, mentrequello più vicino PERIELIO.Periodo: 365 giorniConseguenze: - stagioni (EQUINOZI e SOLSTIZI)

- diversa durata di dì e notte.

Pag. iniziale Solstizi

SolstiziSOLSTIZIO D’INVERNO: 21 dicembre- Il Polo Sud è sempre illuminato;- Il Polo Nord: è sempre al buio;- L’emisfero Sud: caldo e lunghi periodo di luce;- L’emisfero Nord: freddo e lunghi periodi di buio;- I raggi del Sole sono perpendicolari al Tropico del

Capricorno.

SOLSTIZIO D’ESTATE: 21 giugno- Il Polo Nord è sempre illuminato;- Il Polo Sud: è sempre al buio;- L’emisfero Nord: caldo e lunghi periodo di luce;- L’emisfero Sud: freddo e lunghi periodi di buio;- I raggi del Sole sono perpendicolari al Tropico del Cancro.Pag. iniziale EquinoziMovimenti Terra

EquinoziEQUINOZIO DI PRIMAVERA: 21 marzo- Raggi perpendicolari all’Equatore- Dì = notte

EQUINOZIO D’AUTUNNO: 21 settembre- Raggi perpendicolari all’Equatore- Dì = notte

Pag. inizialeSolstizi

La Luna• È l’unico satellite naturale della Terra;• Dista 384 400 km dalla Terra;• È il corpo celeste più vicino a noi;• Non ha atmosfera;• Brilla di luce riflessa;• Forma con il nostro pianeta una sorta di ‘’sistema planetario’’

doppio;• Moto di rotazione e rivoluzione: 28 giorni;• Data la presenza dei moti, la Luna compie delle fasi, dette

lunari.• Generalmente non è allineata al Sole e alla Terra, perché

altrimenti si verifica il fenomeno delle eclissi;• Un effetto della reciproca attrazione tra Terra e Luna è il

fenomeno delle maree;• La prima visita del suolo lunare risale al luglio del 1969, con la

missione dell’Apollo 11, da parte degli americani.Pag. iniziale Fasi lunari

Le fasi lunariLe fasi lunari sono dovute al diverso allineamento tra Terra-Sole-Luna.

- NOVILUNIO o LUNA NUOVALa Luna si trova tra la Terra e il Sole. Il Sole illumina il retro della Luna, perciò

essa non si vede.

- PRIMO QUARTOLa Luna si trova a 90° rispetto al Sole. Si vede una metà della Luna.

- PLENILUNIO o LUNA PIENALa Luna si trova allineata alla Terra e al Sole, ma è esterna rispetto alla Terra. Si Vede tutta la Luna.

- ULTIMO QUARTOLa Luna si trova a 90° rispetto al Sole. Si vede l’altra metà della Luna.

Pag. iniziale MareeLa Luna

Le maree• Le maree sono un effetto della reciproca attrazione

tra Terra e Luna. Questo fenomeno è dovuto per 1/3 dall’azione del Sole e per 2/3 dall’azione della Luna;

• Esse consistono in periodici abbassamenti (basse maree) e innalzamenti (alte maree) del livello del mare;

• Questo fenomeno è periodico: infatti ci sono due basse maree e due alte maree nell’arco di una giornata;

• Questi periodici abbassamenti e innalzamenti hanno un “ciclo” di circa 12 ore e sono ben visibili in particolari zone costiere grazie alla forma dei fondali o grazie alle condizioni meteorologiche.Pag. inizialeFasi lunari

La Via Lattea

• È la Galassia a cui appartiene il Sistema Solare;• Ha una forma a spirale;• Costituita da un denso nucleo centrale e da una

parte; periferica, i bracci della spirale;• Al suo centro si ammassano 100 miliardi di Stelle;• Ha un diametro di circa 100 000 anni luce;• Ruota attorno al proprio centro con una velocità che

cresce verso l’interno, come un vortice;• Il Sole si trova a 30 000 anni luce dal centro;• Il Sole ruota alla velocità di 250 km/sec;• Il suo tempo di rotazione è pari a 220 milioni di anni.

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Le Galassie

• La Galassia è un gigantesco agglomerato di Stelle indipendenti;

• Ogni Galassia costituisce un sistema a sé stante;• Nell’Universo ci sono milioni di Galassie;• In base alla loro forma le Galassie si suddividono in:

-Ellittiche: sono di forma ovoidale appiattita e uniforme -A spirale: due bracci che si avvolgono attorno al nucleo centrale sferico o ellittico

-A spirale schiacciata: l’ ammasso centrale di stelle presenta due prolungamenti di stelle che nell’insieme assomigliano ad una barra

-Irregolari: non hanno una forma ben definita e mostrano una condensazione di stelle, gas e polvere, distribuita irregolarmente.

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L’Universo

• Nasce 20 miliardi di anni fa con il Big Bang, un gigantesco scoppio di un atomo primordiale;

• Contiene tutto ciò che ha esistenza fisica, ovvero, materia, energia, Pianeti, Stelle, Galassie e il contenuto dello spazio intergalattico;

• La sua parte osservabile è di 93 miliardi di anni luce;• È forse di volume infinito;• Si pensa che sia composto per lo più da energia

oscura e materia oscura;• Si incominciano a compiere studi su esso dopo il

1915, con la teoria della relatività generale di Einstein.

Pag. iniziale Il suo futuro

Il futuro dell’UniversoCi sono varie teorie che ipotizzano il futuro dell’Universo. Le principali sono tre:1. La teoria dell’Universo chiuso o oscillante: una volta esaurita

l’energia del Big Bang, le Galassie saranno reciprocamente attratte dalla loro forza di gravità, fino a riconcentrare di nuovo l’Universo in quell’atomo primordiale. Da qui un secondo Big Bang potrebbe far ricominciare la storia;

2. La teoria dell’Universo aperto: la materia presente non è sufficiente a provocare un’attrazione. L’Universo continuerà ad espandersi all’infinito, diventando infinitamente grande e freddo;

3. La teoria dell’Universo stazionario: nell’Universo si creerà sempre nuova materia in grado di dare origine a nuove Galassie ed esso si espanderà sempre di più. In questo caso, però, l’Universo manterrà più o meno la stessa fisionomia all’infinito.

Pag. inizialeL’Universo

Il Big Bang

• Esplosione di 20 miliardi anni, fa per la quale ha origine l’Universo;

• La teoria del Big Bang è stata dedotta dalle equazioni della Relatività Generale di Albert Einstein;

• Nei giorni successivi al Big Bang, l’Universo era in una condizione di equilibrio termodinamico;

• Questa teoria si sta sviluppando ancora oggi perché si sa poco dei primi istanti dopo la sua esplosione.

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I corpi celesti

I corpi celesti sono un’entità fisica naturale, che subiscono e possiedono una forza di gravità. Utilizzando questo termine si parla quindi di:-Stelle;-Pianeti;-Asteroidi;-Meteoriti;-Meteore;-Comete.

Pag. iniziale Asteroidi

Asteroidi

• Sono di piccole dimensioni, quasi come satelliti;• Nel Sistema Solare vi sono presenti due fasce di essi: -Tra Marte e Giove -All’esterno di Urano (fascia di Kuiper)• Subiscono troppa forza di gravità contrastante per

permettere la formazione di un pianeta;• L’ex pianeta Plutone, classificato pianeta nano dal 24

agosto 2006, si trova nell’ultima fascia di asteroidi. • Vengono definiti ‘Plutoidi’ gli asteroidi di dimensioni

più grandi rispetto alla normalità;• Hanno un’orbita precisa.

Pag. iniziale MeteoritiCorpi celesti

Meteoriti

• Sono frammenti di asteroidi;• Dovuti alla scontro violento di due asteroidi;• Si trovano principalmente sulla fascia

esterna a Nettuno;• Quando un meteorite entra a contatto con

l’atmosfera terrestre, o viene disintegrato dal forte calore che si sprigiona con l’attrito, oppure le sue particelle si consumano prima di arrivare al suolo. Nell’ultimo caso prende il nome di meteora.

Pag. iniziale MeteoreAsteroidi

Meteore

• Sono frammenti di meteoriti;• Esse, dopo essere entrate a contatto

con l’atmosfera terrestre, si incendiano e lasciano una scia luminosa;

• Vengono chiamate, nella quotidianità, stelle cadenti;

• Possono essere rifiuti di ‘spazzatura spaziale’. È quanto accade, ogni anno, la notte del 15 agosto.

Pag. iniziale CometeMeteoriti

Comete

• Sono ammassi di gas ghiacciati, prevalentemente ammoniaca, ossido di carbonio e anidride carbonica;

• Passando in prossimità del Sole sublimano ( da ghiaccio diventano direttamente vapore senza passare per lo stato liquido);

• Sono composte da tre parti differenti: -Nucleo -Chioma -Coda• Nel corso del tempo scompaiono.

Pag. iniziale Movimenti dei corpiMeteore

I movimenti dei corpi celesti

I movimenti dei corpi celesti nel Sistema Solare sono regolati da precise leggi fisiche:• Teoria geocentrica: elaborata dall’egiziano Tolomeo nel

150 d.C si rivelò sbagliata. Questa legge poneva la Terra al centro dell’Universo;

• Teoria eliocentrica: elaborata dal polacco Copernico nel 1500 d.C si rivelò esatta. Questa legge pone il Sole al centro dell’Universo;

• Galileo: incomincia l’esplorazione dello spazio attraverso il cannocchiale. Scoprì moltissime informazioni che sarà costretto ad abiurare a causa dell’esistenza della Chiesa;

• Le tre leggi di Keplero;• La legge di Gravitazione Universale.

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Le 3 leggi di Keplero

Il tedesco Keplero, nel 1600 d.C., elabora 3 diverse leggi sul movimento dei pianeti:1. Tutti i pianeti hanno un moto di rotazione

attorno al Sole su orbite ellittiche. Il Sole non è al centro di queste orbite

2. I pianeti compiono la rivoluzione in modo più veloce al perielio (punto sull’orbita di un pianeta più vicino al Sole) e più lento all’afelio (punto sull’orbita di un pianeta più lontano al Sole);

3. I pianeti che orbitano più lontani dal Sole impiegano più tempo per compiere una rivoluzione completa.

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Legge di Gravitazione Universale

Isaac Newton, nel 1700 d.C., elabora la legge di Gravitazione universale, che descrive con quale forza due corpi si attraggono.

F= G M1M2 d²

F= forza di attrazione gravitazionaleG= costanteM1;M2= masse dei due corpiD=distanza fra i due corpiLa forza di attrazione gravitazionale è direttamente proporzionale alla loro massa e inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza.

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La fusione nucleare• La fusione nucleare avviene

all’interno del Sole, quando due atomi di deuterio si incontrano con tre di trizio.

• Innescando la fusione nucleare, si produce energia pulita.

• Questa energia che si produce, non è possibile da riprodurre sulla Terra; infatti per produrre questo tipo di energia servono temperature e pressioni molto elevate che non sono raggiungibili “sperimentalmente”;

• Sulla Terra si riesce solo a innescare la fissione nucleare.Pag. iniziale

La fissione nucleare• La fissione nucleare avviene

all’interno del nucleo della Terra;• Si produce energia grazie alla rottura

dell’atomo di uranio 235. Infatti esso viene colpito da un neutrone e così il nucleo si spezza e si divide in due atomi: il cripto e il bario liberando dell'energia e tre neutroni che a loro volta andranno a dividere altri atomi di uranio provocando una reazione a catena.

• È la reazione nucleare utilizzata nei reattori nucleari (delle centrali nucleari) e nei tipi più semplici di arma nucleare (bomba atomica);

• La fissione nucleare produce energia “non pulita”perché infatti emette delle radiazioni dannose per i viventi.Pag. iniziale

La centrale nuclearePer produrre energia, innescando la fissione nucleare, serve la CENTRALE NUCLEARE. Esse hanno, all’incirca, un processo simile a quello delle

centrali termoelettriche solo che, invece di utilizzare il carbone, usano

l’acqua.Essa è divisa in 3 zone:1) Reattore: è l’edificio di contenimento. Al suo interno ci sono i

reattori che a loro volta hanno i noccioli. È all’interno dei noccioli (costituiti da cilindretti d’uranio) che avviene la fissione;

2) Sala macchine: è dove sono presenti la turbina e l’alternatore, ovvero i macchinari che, tramite dei processi, trasformeranno l’acqua in energia;

3) Torre di raffreddamento: conserva il materiale che è stato usato (detto esausto).

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