Reazione a catena

L’energia nucleare deve il suo nome proprio alla possibilità di sfruttare l’energia racchiusa all’interno dei nuclei degli atomi, che sono utilizzati, quindi, come materiale combustibile. 

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Gli atomi sono le piccolissime particelle che compongono la materia e a loro volta sono costituiti da particelle ancora più piccole: gli elettroni, i protoni e i neutroni. I protoni e i neutroni costituiscono il nucleo dell’atomo attorno al quale orbitano gli elettroni. 

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La produzione di energia nucleare, all’interno dei reattori, avviene grazie alla rottura o fissione dei nuclei di alcuni elementi chimici, detti radioattivi, che vengono “bombardati” utilizzando i neutroni.
Questa rottura permette il rilascio dell’energia che manteneva uniti i nuclei degli atomi.
La reazione di partenza scatena nuove rotture generando una reazione a catena: con poco materiale si può, quindi, produrre un’enorme quantità di energia.

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Questa reazione avviene nel nocciolo, il cuore della centrale nucleare, che contiene un liquido (molto spesso acqua) in cui sono immerse le barre di materiale combustibile: gli elementi principalmente utilizzati sono il torio232, l’uranio235 e il plutonio239. 

L’energia nucleare produce calore (energia termica) che trasforma in vapore l’acqua che circola nel nocciolo. Il vapore mette in moto una turbina che genera energia elettrica.
L’energia termica, quindi, si trasforma in energia meccanica che a sua volta produce energia elettrica.
Il vapore passa, poi, nel condensatore, ritorna allo stato liquido e viene reimmesso nel nocciolo.

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Le centrali nucleari in funzione nel mondo, all’1 gennaio 2018, sono 448 (59 sono in costruzione) e coprono poco più del 10% del fabbisogno mondiale di elettricità.

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Il principale rischio di queste centrali è il verificarsi di un incidente al nocciolo che potrebbe provocare il rilascio nell’ambiente di grandi quantità di radiazioni nocive per la salute umana. 
Un altro problema legato alle centrali è lo smaltimento del materiale di scarto, scorie radioattive, che deve avvenire in modo sicuro.

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Questo tipo di energia presenta anche dei vantaggi: non emette sostanze inquinanti in atmosfera e produce una quantità di rifiuti molto inferiore rispetto a una centrale a combustibili fossili.