Progetto ITER, cosa è? Vantaggi e svantaggi! Scritto da Raffaele Bonadies Giovedì 27 Giugno :00

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1 <img src="images/stories/rubrica-master-comunicazione-scientifica/progetto-iter.jpg" border="0" alt="progetto ITER" title="progetto ITER" style="float: left; border: 0px none;" />Prima di affrontare l'argomento sulla fusione, vorrei chiarire il significato della parola <a href=" target="_blank" title="energia">energia</a>. Nella vita di tutti i giorni, vi sono parole che vengono usate comunemente anche senza essere coscienti di quale sia il loro vero significato, vengono così utilizzate per sentito dire o per abitudine. Nel caso dell'energia, siamo sicuri di sapere cosa significhi realmente questo termine? Cosa nasconde la parola Energia? Quando andavo a scuola, le lezioni di <a href=" target="_blank" title="fisica">fisica </a>sull'argomento suscitavano in me una certa meraviglia, sapere che tutto ciò che ci circonda è in continua trasformazione, e che l'energia cambia il suo aspetto continuamente mi affascinava tantissimo. Adesso tenterò di spiegare a modo mio ciò che ricordo di quelle lezioni. <img src=" /img/trans.gif" border="0" alt="read More" title="read More" />La parola energia deriva dal tardo latino energīa, a sua volta dal greco ἐνέργεια (energheia), termine usato da <a href=" target="_blank" title="aristotele">aristotele </a>nel senso di azione efficace, composta da en, particella intensiva, ed ergon, capacità di agire. Fu durante il <a href=" target="_blank" title="rinascimento">rinascimento </a>che, ispirandosi alla poesia aristotelica, il termine fu associato all'idea di forza espressiva. Ma fu solo nel 1619 che <a href=" target="_blank" title="giovanni Keplero">Giovanni Keplero </a>usò il termine nell'accezione moderna. La definizione classica che i libri di fisica danno di questa <a href=" target="_blank" title="grandezza fisica">grandezza fisica</a> è questa: L'energia rappresenta la capacità di compiere lavoro!!! Questa definizione, può andare bene, ma io, per complicare le cose amo dire che "l'energia è il lavoro fatto da una forza che sposta il suo punto di applicazione in direzione dello spostamento di un corpo!" Vi sono tanti tipi di energia, se vogliamo per esempio parlare dell'energia meccanica, questa si presenta sotto forma di <a href=" target="_blank" title="energia potenziale">energia potenziale</a> e <a href=" target="_blank" title="energia cinetica">energia cinetica</a>. Si dice che un corpo possiede energia potenziale, perché, se lasciato libero e sottoposto all'azione della <a href=" target="_blank" title="forza peso">forza peso</a>, esso è in grado di compiere <a href=" target="_blank" title="lavoro">lavoro</a>, per capirci meglio, se ho un libro che si trova ad una certa altezza rispetto al pavimento, e lo lascio cadere su di una molla posizionata sotto di esso, in virtù del fatto che il libro possiede energia potenziale (ep=mgh) proporzionale al suo peso e all altezza alla quale esso si trova, è in grado, una volta lasciato libero, di trasformare la sua energia potenziale in energia cinetica (ec=1/2(mv^2) - energia di movimento) e quindi di schiacciare la molla, 1 / 5

2 compiendo lavoro, più è pesante il libro e più è elevata la sua velocità, maggiore sarà l energia cinetica. L'energia riveste un ruolo importante nelle nostre vite, in quanto è una grandezza fisica che si conserva! (Cosa buona data la crisi attuale... ) il principio che regola questa caratteristica dell'energia è quello di <a href=" ll.27energia_meccanica" target="_blank" title="conservazione dell'energia meccanica">conservazione dell'energia Meccanica</a> (ed anche di altri tipi di energia: <a href=" target="_blank" title="energia chimica">chimica</a>, <a href=" target="_blank" title="energia elettrica">elettrica</a>, <a href=" target="_blank" title="calore">calore </a>(<a href=" target="_blank" title="energia termica">energia termica</a>), <a href=" target="_blank" title="luce">luce </a>(energia radiante), <a href=" target="_blank" title="energia nucleare">nucleare</a>.) L'enunciato, nella sua forma più intuitiva afferma che, sebbene l'energia possa essere trasformata e convertita da una forma all'altra, lasua quantità totale in un <a href=" target="_blank" title="sistema isolato">sistema isolato</a> non varia nel tempo. utilizzando il linguaggio tanto caro a <a href=" target="_blank" title="galileo Galilei">Galileo Galilei</a>, cioè quello della <a href=" target="_blank" title="matematica">matematica</a>, questa frase si può tradurre così: em = Ep(U) + Ec(K)= U1 + K1 = U2 + K2, dove ep=u rappresenta l'energia potenziale ed ec=k l'energia cinetica. Ad esempio: un tuffatore fermo su un trampolino ha un energia cinetica pari a zero, ma un energia potenziale proporzionale alla distanza fra il trampolino e l acqua. Quando il tuffatore lascia il trampolino, inizia a perdere energia potenziale, perché si avvicina sempre di più all acqua. Al contempo acquisisce energia cinetica, perché aumenta la sua velocità. Nel momento in cui entra in acqua, il tuffatore ha convertito tutta la sua energia potenziale in energia cinetica. Se non vi fossero <a href=" target="_blank" title="forza dissipativa">forze "dissipative"</a> come l'<a href=" target="_blank" title="attrito">attrito</a>, avemmo il <a href=" target="_blank" title="moto perpetuo">moto perpetuo </a>e quindi energia infinita, ma così non è, ed ecco che abbiamo bisogno di fonti di energia ogni giorno della nostra vita. il primo a dimostrare sperimentalmente il principio di conservazione dell energia fu il fisico inglese <a href=" target="_blank" title="james Prescott Joule">James Prescott Joule</a>, ideando il suo famoso mulinello (<a href=" target="_blank" title="mulinello di Joule">Mulinello di Joule</a>). volendo potrei continuare a parlare dell'energia e del suo significato ancora a lungo, ma ci vorrebbero intere pagine e dimostrazioni matematiche che annoierebbero i più, allora mi limito a fornire delle risorse online per dare la possibilità a chi fosse interessato di approfondire. Il primo sito che mi 2 / 5

3 sento di segnalare è in inglese ma fatto bene, e si trova al seguente indirizzo: <a href=" target="_blank" title="energy Story">ENERGY STORY</a> cliccando sul seguente link (<a href=" target="_blank" title="energie cinetica, potenziale e meccanica">energie: cinetica, potenziale e meccanica</a>) avrete la possibilità di guardare un video esplicativo sul significato fisico della parola energia. arriviamo adesso alla <a href=" target="_blank" title="fusione nucleare">fusione </a>e vediamo cosa si intende con questo termine e quali sono i probabili scenari che si profileranno nel prossimo futuro. fusione e Fissione a confronto. La <a href=" target="_blank" title="fusione nucleare">fusione </a>e la <a href=" target="_blank" title="fissione nucleare">fissione nucleare</a>, rappresentano due diverse modalità di produzione di grandi quantitativi di energia. La differenza sostanziale tra questi due processi è che nella fissione si provoca la divisione di un atomo in due o più parti di <a href=" target="_blank" title="massa atomica">massa </a>minore, e nella fusione si uniscono due o più atomi, creandone uno con una massa maggiore. lo scopo di queste due <a href=" target="_blank" title="reazione nucleare">reazioni nucleari</a> è qullo di produrre grandi quantitativi di energia. Vediamo le principali differenze tra fusione e fissione: Questi due processi si realizzano facendo cambiare il numero di <a href=" target="_blank" title="protone">protoni </a>e <a href=" target="_blank" title="neutrone">neutroni </a>contenuti nel <a href=" target="_blank" title="nucleo atomico">nucleo </a>di un <a href=" target="_blank" title="atomo">atomo</a>. La differenza tra <a href=" target="_blank" title="reazione chimica">reazione chimica</a> e <a href=" target="_blank" title="reazione nucleare">reazione nucleare</a> è che, in una reazione chimica quello che cambia è il numero di <a href=" target="_blank" title="elettroni">elettroni </a>posseduti da un atomo, che possono essere acquistati o persi a seguito della reazione, queste trasformazioni nella struttura di un atomo non cambiano però il tipo di atomo sul quale avviene la reazione. A seguito di una reazione nucleare invece, si ottengono atomi completamente differenti, perché quello che cambia è il numero di protoni e neutroni contenuti nel nucleo stesso dell'atomo. I protoni e i neutroni, sono chiamati <a href=" target="_blank" title="nucleoni">nucleoni </a>perché sono contenuti nel nucleo atomico, e in particolare, il numero di protoni determina il tipo di <a href=" target="_blank" title="elemento chimico">elemento </a>in questione e i neutroni, grazie alla <a href=" target="_blank" title="forza nucleare forte">forza nucleare forte </a>mantengono uniti i protoni e quindi sono utili a mantenere unito un nucleo atomico. la forza nucleare forte (Interazione forte), 3 / 5

4 mantiene quindi uniti i protoni e i neutroni ed è una forza molto più forte rispetto alla <a href=" target="_blank" title="forza elettromagnetica">forza elettromagnetica</a>, alla <a href=" target="_blank" title="forza debole">forza debole</a> e alla <a href=" target="_blank" title="forza gravitazionale">forza gravitazionale</a>, ma agisce su distanze piccolissime, quindi per potere mantenere i protoni uniti, questi devono essere necessariamente molto vicini e ciò richiede tantissima energia, all'aumentare del numero di protoni in un atomo aumenta di conseguenza anche il numero di neutroni, e quindi aumenta anche la dimensione dell'atomo rendendolo sempre più instabile, dato che le distanze tra i neutroni iniziano ad aumentare. cosa è la Fissione? Durante il processo di fissione, il nucleo di un atomo si divide in nuclei più piccoli, rilasciando un certo quantitativo di energia e liberando spesso neutroni che colpendo altri nuclei li dividono a loro volta, ottenendo una <a href=" target="_blank" title="reazione a catena">reazione a catena </a>come quella ottenuta in una <a href=" target="_blank" title="bomba atomica">bomba atomica</a>, oppure energia controllata, nei reattori nucleari. cosa è la Fusione? Nella fusione, che avviene anche naturalmente nelle <a href=" target="_blank" title="stelle">stelle</a>, più nuclei si uniscono formandone altri più grandi e più pesanti. Questa reazione richiede molta energia, perché quando si avvicinano i protoni di due atomi diversi, questi tendono a respingersi secondo quanto spiegato dalla <a href=" target="_blank" title="legge di Coulomb">legge di Coulomb</a>, perché due particelle con la stessa carica si respingono, e quindi è necessario fornire enormi quantitativi di energia per far avvenire questa reazione. la differenza più importante tra questi due processi è che, mentre la fissione produce <a href=" target="_blank" title="scorie radioattive">scorie radioattive</a> dannose per il nostro <a href=" target="_blank" title="pianeta">pianeta</a>, la fusione è in grado di produrre enormi quantitativi di energia (anche duecento volte l'energia utilizzata per produrre la reazione) e senza inquinare l'ambiente, in quanto la reazione non produce nessuna emissione di neutroni. il progetto ITER 1 <div style="background-color:red;color:white;width:160px">javascript disabilitato! per visualizzare il contenuto devi abilitare il JavaScript dalle opzioni del tuo browser.</div><div id="avreloaded0" style="clear:both; text-align: center; margin-top: 8px; margin-bottom: 8px;" class="allvideos"><div id="warnflashavreloaded0" style="background-color:red;color:white;width:160px;visibility:hidden">l'adobe Flash Player non installato o piu vecchio della versione ! <a href=" onclick="window.open(this.href);return false;" onkeypress="window.open(this.href);return false;"><img src="/plugins/content/avreloaded/160x41_get_flash_player.jpg" alt="scarica Adobe Flash Player cliccando qui" style="border:0" /></a></div></div> swfobject.embedswf(' meo.com&show_title=1&show_byline=1&show_portrait=0&autoplay=0&fullscreen=1','avreloade 4 / 5

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