Sintesi energia nucleare | Martina De Rosa

ENERGIA NUCLEARE è una delle poche forme di energia che non deriva direttamente dal sole, infatti essa deriva da profonde modificazioni della struttura della materia. Essa si può ottenere dividendo un nucleo pesante come l’uranio, o l’unione di nuclei leggeri come l’idrogeno.

L’uranio è un metallo d colore bianco argenteo, ricavato dall’uranite, minerale che contiene due tipi di elementi: U uranio 238, cioè comune e non fissile, e U uranio 235, cioè fissile.

Per aumentare la percentuale di uranio fissile si va incontro a due diversi impieghi con un procedimento di arricchimento:

reattore nucleare (nelle centrali elettronucleari l’uranio che viene utilizzato per produrre energia elettrica è arricchito al 3%)

bomba all’uranio, detta bomba atomica (l’uranio contenuto è arricchito al 90% per liberare un’enorme quantità di energia con un potere distruttivo)

 

un neutrone viene sparato contro un nucleo di uranio 235 che si divide un due frammenti liberando altri tre neuroni. La massa del nucleo di uranio è maggiore alla somma delle masse dei due frammenti e dei tre neuroni: la materia sparita è diventata energia.

Reazione a catena: inizia con la rottura del primo nucleo, liberando energia, facendo uscire altri tre neutroni che rompono altri tre nuclei vicini che liberano a loro volta energia lasciando uscire altri tre neutroni e così via.

Controllo della reazione: Avviene inserendo o estraendo dal reattore, le barre di controllo, in modo che catturino parte dei neutroni liberi, limitando in numero delle nuove rotture.

 

 

L’equivalenza tra materia ed energia venne enunciata dalla teoria di Einstein espressa con la formula: E=mc².  E=energia   m=materia   c² =velocità della luce (300.000 km) al quadrato

Con questa formula si può calcolare quanta energia che si ottiene facendo sparire una certa quantità di materia.

Poiché la costante è elevatissima, eliminando una piccola quantità di materia si genera una grande quantità di energia.

 

CENTRALE NUCLEARE

La centrale nucleare ad alta pressione funziona tramite tre circuiti principali

Per creare il vapore ad alta pressione reattivo, Il circuito primario ad alta pressione fa circolare acqua nel reattore che attraverso l’uranio viene scaldata dalla reazione nucleare.

Il circuito secondario fa girare turbina e alternatore con acqua non radioattiva, che acquisisce ceduto dal vapore del circuito primario nello scambiatore, diventando vapore surriscaldato. Il circuito di raffreddamento contenente acqua del fiume o mare che entrando in condensazione raffredda il vapore uscito dalla turbina.

ELEMENTI DI CENTRALE NUCLEARE

Edificio di contenimento

Reattore

Barre di controllo

Circuito primario

Scambiatore

Circuito secondario

Sala macchine

Condensatore

Circuito di raffreddamento

Piscina di stoccaggio