L`energia nucleare, la protagonista indiscussa del nostro secolo

L’ENERGIA NUCLEARE
• Una enorme fonte di energia: la fissione nelle centrali
• Una fonte di luce e di calore: la fusione nelle stelle
• Una minaccia per la tranquillità dell’uomo: la bomba
atomica
LA PROTAGONISTA INDISCUSSA DEL NOSTRO SECOLO
LA FISSIONE NUCLEARE
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COSA SIGNIFICA FISSIONE?
COME FUNZIONA LA FISSIONE?
QUALE ELEMENTO E’ USATO PER IL PROCESSO?
LA FISSIONE DELL’URANIO 238
REAZIONE A CATENA
EFFETTI COLLATERALI
COSA SIGNIFICA FISSIONE?
Da fendere = Rompere
Ciò che viene rotto sono
i nuclei di elementi
pesanti mediante un
bombardamento di
neutroni
COME FUNZIONA LA FISSIONE?
– Bombardamento
– Emissione di Energia
Nuclei di elementi più leggeri
∆E = 3 x 10 -11 J
1 Kg Uranio = 2,5 x 10 25 atomi = TANTISSIMA ENERGIA
– Emissione di radiazioni varie
– Emissione di neutroni che andranno a fissionare
QUALE ELEMENTO E’ USATO PER
IL PROCESSO?
• URANIO
- Ha tre isotopi
è il più comune
• 234
• 235
il più adatto
• 238
il più usato
LA FISSIONE DELL’URANIO 238
• Prima fissione
–
–
–
Nuclei più leggeri
Radiazioni
Neutroni veloci
Da rallentare
MODERATORI:
-Fatti da nuclei di elementi leggeri
- Fatti da nuclei che non assorbono neutroni
- In grande quantità
REAZIONE A CATENA
Fissione = Neutroni = Fissione… = REAZIONE A CATENA
Si auto sostiene
purché vi sia la
MASSA CRITICA
EFFETTI COLLATERALI
• PRODUZIONE DI ELEMENTI PERICOLOSI
PLUTONIO • Velenoso
• Radioattivo
160.000 anni
per renderlo
inoffensivo
LA FISSIONE NELLE CENTRALI
• IL PRINCIPIO
• CONDIZIONI NECESSARIE PER SFRUTTARE L’
• GLI STRUMENTI
• CENTRALI NEL MONDO
IL PRINCIPIO
• Un fornello genera calore
• Il calore viene scambiato con una sostanza
• La sostanza acquista energia termica e
muove delle turbine
• Le turbine sono collegate ad un
alternatore che produce CORRENTE
CONDIZIONI NECESSARIE PER
SFRUTTARE L’ENERGIA
• Molti nuclei
• Fissione simultanea
• Reazione a catena controllata e continua
GLI STRUMENTI
• Fornello per
reazione a catena
• Sistema di
estrazione del
calore
• Schermatura per le
radiazioni
• Sistemi di
regolazione
CENTRALI NEL MONDO
438
Le centrali nel mondo
USA con 104
Francia con 59
Giappone con 53
Paesi con più
centrali
16% del fabbisogno globale è soddisfatto dall’energia
nucleare
76% il fabbisogno francese soddisfatto dalle centrali
nucleari
GLI INCIDENTI NUCLEARI
• Kyshtym ( URSS 1957 )
• Sellafield ( Gran Bretagna 1957 )
• Three Mile Island ( Usa 1969 )
• Chernobyl ( URSS 1986 )
• Tokaimura ( Giappone 1999 )
LA FUSIONE NUCLEARE
Nel sole e in tutte le stelle
Necessaria ALTISSIMA
TEMPERATURA E PRESSIONE
Nucleo leggero + Nucleo leggero = Nucleo pesante + Neutrone + E
DEUTERIO
TRIZIO
E = Calore e Luce
ELIO
LA BOMBA ATOMICA
• BOMBE A
Principio di fissione
EFFETTI:
• BOMBE H
Principio di fusione
• Immediato
e fortissimo
riscaldamento dell’ambiente
• Onda radioattiva della durata di
90 secondi
• Radioattività residua
1945
• 26 Luglio
Alleati a Postdam: invio
intimazione di resa
• 6 Agosto
Hiroshima
• 9 Agosto
Nagasaki
ITALO SVEVO:UNA PREVISIONE
AGGHIACCIANTE
“Quando i gas velenosi non basteranno
più, un uomo fatto come tutti gli altri,
nel segreto di una stanza di questo
mondo, inventerà un esplosivo
incomparabile, in confronto al quale gli
esplosivi attualmente esistenti saranno
considerati innocui giocattoli. Ed un
altro uomo fatto anche lui come tutti gli
altri, ma degli altri un po’ più ammalato,
ruberà tale esplosivo e s’arrampicherà
al centro della terra per porlo ove il suo
effetto potrà essere massimo. Ci sarà
un’esplosione enorme che nessuno udrà
e la terra ritornata alla forma di
nebulosa errerà nei cieli priva di
parassiti e di malattie”