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TECNOLOGIA

Le centrali nucleari

Nel 2010 l'energia nucleare negli Stati Uniti d'America ha generato il 19,59% dell'energia elettrica prodotta in totale nel Paese.A ottobre 2010, sono presenti in questa nazione 65 centrali elettronucleari in funzione che dispongono complessivamente di 104 reattori operativi 1 in costruzione 7 dismessi.

L ‘ energia nucleare è una forma di energia che deriva da profonde modificazioni della materia. La materia può trasformarsi in energia secondo la leggi di Einstein:

E = m x C2

Anche con un valore di massa molto piccolo moltiplicato per un numero molto grande (velocità della luce = 300.000 Km/s) si può ricavare una quantità di energia elevatissima .Finora la scienza permette di sfruttare il nucleare molto poco e nei processi nucleari conosciuti solo una piccola parte della materia si trasforma in energia.I processi per produrre energia nucleare sono 2:

1) la fissione nucleare o la scissione nucleare;2) la fusione nucleare.

La fissione nucleare consiste nel disintegrare il nucleo dell’atomo di alcuni elementi detti fissili colpendolo con particelle piccolissime (neutroni). I prodotti della scissione hanno una massa più piccola del nucleo originale ciò vuol dire che durante il processo una parte della materia si è trasformata in energia. Se la quantità di materia fissile è sufficiente, durante la fissione si liberano altri neutroni capaci di colpire nuovi nuclei, innescando una “reazione a catena”.L’ elemento fissile usato è l’uranio 235 che è presente però solamente in una piccolissima percentuale (7 x 1000) nell’ uranio naturale che pertanto deve essere “arricchito” mediante complesse operazione in modo che la percentuale di uranio 235 arrivi al 3 - 5%. L’ uranio 235 costituisce il “combustibile “ che, introdotto nei reattori, svilupperà, per mezzo della fissione nucleare, una notevole quantità di energia.

La fusione nucleare

La fusione nucleare consiste nell’ unione di atomi più leggeri per formare nuclei più pesanti: in un certo senso è il processo inverso della fissione.Quando due nuclei leggeri deuterio e trizio) spinti l’uno contro l’altro , possono scaldarsi, fondersi e formare solo un nucleo (elio). Questa reazione avviene continuamente sul sole ad una temperatura di alcuni milioni di gradi. Sulla terra gli scienziati sono riusciti a realizzare la fusione nucleare non controllata , in potentissime bombe all’idrogeno. Non sono ancora riusciti a far esplodere questa energia in maniera lenta e controllata. La causa principale sta nelle altissime temperature che raggiungono milioni di gradi e fino ad oggi non c’è alcun materiale che solido capace di resistere a queste temperature. Gli scienziati ritengono che la fusione nucleare non potrà iniziare prima del 2020/ 2050.

Il vantaggio della fissione è che non produce scorie radioattive e produce una quantità di energia illimitata