Energia nucleare

L’uranio è un metallo di colore bianco argenteo, è molto pesante e4 può essere sfruttato come combustibile. L’uranio si ricava dall’uranite, un minerale che contiene due tipi di elementi: ²³⁸U(uranio 238) che è uranio comune, non fissile, e  ²³⁵U (uranio 235), che è uranio radioattivo, fissile. Il rapporto è di circa 99% di²³⁸U e  1% di ²³⁵U. Con un procedimento di arricchimento si può portare la percentuale fissile al 3%, per confezionare le pastiglie per i reattori nucleari. Se si continua si può ottenere materiale fissile al 90% per fare la bomba atomica. Pertanto l’uranio può essere utilizzato in due modi:

• Nel reattore nucleare di una centrale termoelettrica per produrre il vapore in pressione che aziona la turbina;
• Nella bomba all’uranio o bomba atomica.

Centrale nucleare

Con centrale elettronucleare (o più raramente centrale nucleotermoelettrica e più comunemente centrale nucleare o atomica), si intende generalmente una centrale elettricache sfrutta il calore prodotto da una reazione di fissione nucleare a catena autoalimentata e controllata per generare vapore (o gas come l'anidride carbonica) a temperatura e pressione elevate col fine di alimentare turbine connesse ad alternatori e producendo quindi elettricità. Possono essere composte da uno o più reattori.Il termine potrà essere esteso anche alle eventuali future centrali a fusione nucleare, che potrebbero impiegare un reattore a fusione nucleare; tuttavia la ricerca in questo campo è ancora in una fase sperimentale-prototipale di impianto e la fusione nucleare controllata è stata ottenuta solamente per brevi periodi di tempo e con una bassa resa energetica, e soltanto in laboratorio.

Reattore nucleare

È un contenitore cilindrico in acciaio dove si fa bollire l’acqua per trasformarla in vapore . Utilizza materiale fissile arricchito al 3%: la reazione a catena si sviluppa lentamente  e libera un flesso regolare di energia in forma controllata.

Schema della fissione

Un neutrone è stato <<sparato>> contro un nucleo di uranio 235, che si spacca in due frammenti e lascia liberi anche altri tre neutroni. La somma delle masse dei due frammenti e dei tre neutroni è leggermente minore della massa del nucleo di uranio: la materia che è <<sparita>> si è trasformata in energia. Se accanto all’uranio 235 ve ne sono molti altri, si ottiene una reazione a catena: dalla rottura del primo nucleo si libera energia, ma escono anche tre neutroni; essi rompono tre nuclei vicini, che liberano energia, e ciascuno di loro fa uscire tre neutroni; essi rompono nove nuclei vicini ecc.