Nucleare e le fonti rinnovabili

Energia nucleare, fonti rinnovabili, referendum e atomo.

Ginevra Magherini 3Cmercurio

L’energiaLe forze si definiscono in base al loro effetto

Energia = Lavoro ha una formula molto semplice che è FORZA x SPOSTAMENTO.

L’energia è contro la gravità, cioè è una forza opposta. L’energia non si consuma ma si trasforma ad esempio, nel nostro corpo, diventa calore che dopo un po’ non è più recuperabile. ENERGIA CALORE dispersione.

Ci sono 2 principi della termodinamica: 1 non esiste alcuna trasformazione termodinamica il cui risultato sia dal corpo freddo al corpo caldo.

Ci sono molte fonti energetiche non rinnovabili: petrolio (idrocarburi) carbone legna .

Il petrolio come il carbone e l’uranio sono fonti fossili che risiedono nel sottosuolo e che ci mettono milioni anche miliardi di anni a formarsi.

Energia chimica viene prodotta dalla fotosintesi

L’ atomoAtomo = la più piccola parte della materia che si combina con

altri per dare dei composti.L’atomo è formato da protoni (+), neutroni (neutro), elettroni (-).Nel nucleo all’interno ci sono protoni e neutroni e

all’esterno gli elettroni.Il numero atomico è dato dalla somma di protoni + elettroni e il

numero di massa da protoni + neutroni.L’idrogeno (H) è l’elemento che ha minor numero di elettroni e

protoni. Il peso di un Atomo di idrogeno è uguale a 10 -15m Sono noti tre isotopi radioattivi dell’idrogeno:Prozio 11H (+), Deuterio 21H (+ n)e Trizio 31H (n + n).Le particelle alfa sono nuclei di elio (He) (2+)

Energia atomicaLe reazioni nucleari sono fissione e fusione.La fusione ha come maggior difetto il fatto che non è controllabile.Fissione = divisione dell’atomo. Gli elementi che possono essere usati per la fissione sono Uranio, Plutonio e Torio i cui

isotopi vengono scissi.L’Uranio fu scoperto nel 1789 da M. H. Klaproth; ha peso atomico di 92 e numero

atomico 238. Alcuni atomi però hanno un diverso numero atomico e questi vengono usati nelle reazione nucleari.

Per spaccare l’atomo di urani vengono usate particelle che lo bombardano e lo dividono creando particelle che a loro volta colpiscono altri atomi con una reazione a catena.

Energia = Massa x Velocità della luce.La radioattività è naturalmente presente nel nucleo della terra; gli isotopi emettono

radiazioni nell’aria e perdono gradatamente la radioattività.T/2= Tempo di dimezzamento cioè quanto tempo impiega un atomo radioattivo a

perdere metà della sua radioattività.Per datare i reperti archeologici viene usato l’isotopo radioattivo del carbonio 12 (12C)

che è il 14C che ha un T/2 di più di 5000 anni

I raggi Gamma sono fotoni, cioè radiazioni pure che provengono dallo spazio e hanno effetto ionizzante come anche i raggi Alfa (nuclei di He) e Beta (e-).

La terra è schermata dai raggi Gamma, X e Ultra Violetti che sono dannosi alla vita grazie all’ozono presente nella parte alta dell’atmosfera.

I raggi Beta sono prodotti da quasi tutti gli elettroni.Le particelle alfa sono nuclei di Elio e hanno bassa

energia.I raggi Gamma e X che giungono sulla terra sono

schermati (trattenuti) soltanto da lastre di piombo e da cemento.

Il calcolo decivalente si usa per sapere quale è lo spessore di un qualunque materiale in grado di diminuire le radiazioni del 90%.

Per esempio 50 cm di cemento armato pieno.Per misurare la ridioattività si contano quante cellule

escono dal nucleo al secondo; Becquerel è l’unità di misura (1B=1particella al secondo).

L’attività specifica è B/g ad esempio 1g di Cobalto emette 41600 B al grammo.

L’assorbimento della radiazione si misura in Gray (Gy) che è Energia assorbita/ Porzione di materia.

La dose assorbita dipende da: Tempo, Distanza, sistemi di protezione. Si calcola dividendo la porzione di materia con la massa del corpo.

Effetti delle radiazioniGli effetti delle radiazioni sono di due tipi:

2.Deterministici: che si possono determinare come l’abbronzatura che puo essere dannosa alla persona; bastano 4-5 Gy per causare la morte.

3.Stocastici: riguardano il calcolo delle probabilità che si abbia un effetto.

Fonti rinnovabili di energia L’energia può essere ricavata anche usando altri metodi:2. Biomasse: ad esempio con le colture di mais e cereali si

ottengono prodotti derivati come Etanolo o Biodisel3. Idroelettrico: l’energia si ricava dalla caduta dell’acqua4. Geotermico: viene sfruttato il vapore naturale (soffioni

Boraciferi di Larderello)5. Eolico: viene sfruttato il vento sia terrestre che marino

(correnti e maree) 6. Solare: usando l’energia proveniente dal sole grazie a

pannelli solari, termici, foto elettrici e fotovoltaici.Il pannello solare fotovoltaico ha una superfice di silicio e

funziona solo di giorno.

Energia eolica

Pannelli solari

Soffioni boraciferi di Larderello

Idroelettrico

Biomasse

Referendum sul nucleareNel 1987 fu fatto un referendum per sapere se gli

italiani volevano adottare l’energia atomica.Gli italiani votarono contro e con quella decisione

l’ Italia non ha adottato il nucleare dopo avere visto quali erano state le conseguenze dell’esplosione di una centrale nucleare a Cernobyl in Ucraina.

Oggi a distanza di 20 anni la situazione in Bielorussia e Ucraina è notevolmente migliorata ma non ancora risolta.

Funzionamento centrale nucleare

Schema di funzionamento di una centrale nucleare a fissione. Il calore sviluppato dalla reazione di fissione all'interno del reattore viene trasferito tramite un fluido diatermico a un flusso di acqua che genera vapore surriscaldato. Il vapore alimenta una turbina che tramite un generatore produce la corrente che alimenterà la rete elettrica.