Energia Nucleare
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Il nucleare, un argomento su cui al giorno d’oggi si sono accesi molti dibattiti, ma quanto si conosce realmente sul nucleare? Come viene prodotto? Quali sono i rischi che comporta?
L’ energia nucleare viene prodotta all’interno delle centrali nucleari attraverso lo sfruttamento dei combustibili nucleari, delle fonti di energia non rinnovabile.
I combustibili nucleari
I combustibili nucleari sono quei combustibili utilizzati in un reattore nucleare che danno luogo a reazioni nucleari a catena. I due combustibili nucleari principali sono l’uranio e il plutonio.
L’uranio (U) ha numero atomico 92; è un metallo radioattivo e tossico. In natura si trova in forma pura color bianco-argento metallico e ha una
densità molto alta. Nella tavola periodica lo troviamo nella serie degli attinidi. Presenta diversi isotopi tutti radioattivi, il più presente in natura è l’isotopo 238U mentre quello più utilizzato nei reattori nucleari è l’isotopo 235U.
Il Plutonio in natura si trova solamente in minerali ricchi d’uranio e la maggior parte esistente viene prodotto dall’uomo nei nocciolo di un reattore nucleare quando un nucleo di uranio-238 assorbe un neutrone. È un metallo dall’aspetto argenteo ed assume un colore giallo appannato se leggermente ossidato. È un componente molto importante nella creazione di armi nucleari.
La fissione nucleare
Queste due sostanze vengono utilizzate per la creazione di energia elettrica all’interno delle centrali nucleari o elettronucleari: un impianto che utilizza il calore prodotto da una reazione di fissione nucleare, per generare vapore (come l’anidride carbonica) a temperatura e pressione elevate, adatto ad alimentare delle turbine.
La reazione di fissione avviene nei reattori nucleari. Nel nocciolo del reattore è infatti presente la sorgente di energia, costituita da materiale fissile: una miscela di 235U e 238U oppure uranio naturale o una miscela di ossidi di uranio e plutonio.
La fissione del nucleo genera energia cinetica nei prodotti che convertono tale energia in calore. Questo viene asportato da un fluido refrigerante gassoso o liquido e trasportato, direttamente o indirettamente per mezzo di generatori di vapore, a un gruppo turbine per la produzione di energia elettrica.
I rischi
Per tenere sotto controllo la reazione, all’interno del nocciolo del reattore sono inserite delle barre di controllo di metallo che assorbono i neutroni in eccesso.
In caso contrario, si libererebbero enormi quantità di energia e ciò provocherebbe la fusione del nocciolo; è questo il caso più grave di incidente nucleare con successivo cedimento degli strati esterni di contenimento e la dispersione nell’ambiente di materiale radioattivo e/o produzione di gas esplosivi con gravissime conseguenze sulla sicurezza pubblica. Incidenti di questo tipo sono avvenuti, con diverse modalità e intensità, nei reattori di Chernobyl (1986) e di Fukushima (2011).
Il plutonio e l’uranio se inalati o ingeriti sono estremamente tossici: basta inalarne meno di un milionesimo di grammo per sviluppare un cancro al polmone.
Il nucleare si può considerare ecosostenibile?
La produzione di energia partendo dall’atomo è meno inquinante di quella dei combustibili fossili come il carbone o il gas naturale, ma se la poniamo a confronto con quello delle rinnovabili, il valore delle emissioni generate è comunque elevato: il triplo del fotovoltaico, circa 13 volte in più delle centrali eoliche e quasi 30 volte tanto gli impianti idroelettrici. Da tenere in considerazione si inserisce anche il problema delle scorie prodotte, che sono di difficile stoccaggio e richiedono tempi infinitamente lunghi per degradarsi.
Per questi motivi il nucleare non va considerato un come una fonte di energia sostitutiva a quella dei combustibili fossili, ma come un mezzo di transizione per passare gradualmente all’uso di energie rinnovabili diminuendo contemporaneamente le emissioni di gas serra all’interno dell’atmosfera.
Nonostante ciò, gli scienziati stanno svolgendo molte ricerche per rendere il nucleare “verde”: per i nuovi reattori di IV generazione si sta lavorando per aumentare la sicurezza, l’efficienza della produzione energetica e per diminuire la quantità di scorie.
Al giorno d’oggi, l’argomento del nucleare è molto dibattuto nei vari paesi per i vantaggi e gli svantaggi che la sua presenza può portare.
