ENERGIA NUCLEARE. Il procedimento per sviluppare energia nucleare si compone di 3 diverse reazioni:

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1 ENERGIA NUCLEARE L energia nucleare (detta anche energia atomica), è l insieme di tutti quei fenomeni in cui si ha produzione di energia in seguito a trasformazioni nei nuclei atomici; tali trasformazioni sono dette "reazioni nucleari", che derivano da profonde modifiche della struttura della materia. Si tratta di un energia primaria che potrebbe sostituire i combustibili fossili, purtroppo non è rinnovabile. La storia dell'energia nucleare iniziò con le scoperte intorno alla radioattività sul finire del XIX secolo. La prima persona che intuì la possibilità di ricavare energia dal nucleo dell'atomo fu lo scienziato Albert Einstein nel In seguito gli sviluppi scientifici della fisica nucleare nella prima metà del XX secolo hanno portato alla realizzazione del primo reattore sperimentale-dimostrativo funzionante da parte di Enrico Fermi negli USA il 2 dicembre del 1942 e alle successive tristemente note vicende belliche della seconda guerra mondiale con lo sgancio delle bombe atomiche su Hiroshima e Nagasaki. Nel 1961 i russi sperimentarono la bomba Tsar, che raggiungeva i 50 megatoni, cioè 3125 volte quella di Hiroshima. Solo nella seconda metà del secolo scorso si prende l'iniziativa di sfruttare l'energia nucleare anche a fini civili per la produzione di energia elettrica, ma per tutto il corso della Guerra Fredda rimarrà duplice l'interesse per l'energia atomica sia sul fronte militare che civile con gli Stati interessati a portare avanti politiche energetiche nucleari, in gran parte a proprie spese, per il raggiungimento di paralleli e precisi obiettivi militari di superpotenza. Il procedimento per sviluppare energia nucleare si compone di 3 diverse reazioni: -Fissione nucleare: consiste nel rompere il nucleo dell'atomo per farne scaturire notevoli quantità di energia, quando un neutrone colpisce un nucleo fissile (cioè in grado di compiere la fissione) questo si spacca in due frammenti e lascia liberi altri due o tre neutroni. -Fusione nucleare: è l opposto della fissione, con questo metodo si punta ad unire atomi piccoli in modo da ottenere atomi di dimensioni maggiori; purtroppo il procedimento è molto difficile in quanto le forze di repulsione degli atomi sono troppo potenti, e per farle avvenire è necessario aumentare la temperatura di milioni di gradi centigradi, perciò fino ad ora non è stato possibile compiere una fusione nucleare controllata. Tuttavia le fusioni nucleari avvengono quotidianamente nei nuclei delle stelle e nel Sole. -Decadimento radioattivo: è un processo che coinvolge i nuclei di atomi instabili che, tramite processi di emissione/cattura di particelle subatomiche (proprietà della radioattività), tendono a raggiungere uno stato di maggior equilibrio. Quelle in cui si ha la maggiore quantità di energia liberata sono i processi di diseccitazione gamma: le particelle

2 interessate sono fotoni generalmente ad alta energia, ovvero radiazioni elettromagnetiche alle frequenze più alte. Il procedimento di fissione nucleare produce materiali residui ad elevata radioattività. Si tratta di pastiglie di combustibile esaurito (uranio, plutonio ed altri radioelementi) che vengono estratte dal reattore per essere sostituite, nonché dei prodotti di fissione. I prodotti di fissione, emettendo delle radiazioni penetranti, sono molto radiotossici e richiedono dunque precauzioni nel trattamento di smaltimento. Occorre ricordare che i prodotti di fissione rappresentano solo una piccola percentuale del combustibile esaurito, che per circa il 95% è ancora di composti dell'uranio (U-238). La radioattività degli elementi estratti da un reattore si riduce nel tempo secondo il fenomeno naturale del decadimento radioattivo ma i tempi necessari a farla rientrare entro standard di accettabilità biologica per il corpo umano sono lunghi. I tempi di decadimento radioattivo variano inoltre a seconda dell'elemento oscillando da pochi giorni a centinaia di migliaia o milioni di anni. Gli elementi a maggiore radiotossicità decadono molto rapidamente, mentre quelli che decadono in milioni di anni sono a bassissimo impatto biologico. Vantaggi energia nucleare Il vantaggio principale dell'energia nucleare consiste nella produzione di energia elettrica a ciclo continuo per prolungati periodi di tempo. Complessivamente i vantaggi dell'energia nucleare sono i seguenti: -Non produce gas serra. La produzione di energia dall'atomo, non essendo basata sulla combustione di risorse fossili o vegetali, non causa l'emissione in atmosfera dei gas responsabili del peggioramento dell'effetto serra (es. anidride carbonica). -Produzione di energia elettrica su vasta scala. Da una piccola quantità di uranio una centrale atomica riesce a produrre una grande quantità di energia elettrica a ciclo continuo. -Ciclo di vita della centrale. L impianto nucleare può funzionare ininterrottamente per anni. Un periodo di tempo così lungo consente di ammortizzare l'elevato costo iniziale della centrale atomica. -Approvvigionamento energetico. L'energia nucleare riduce la dipendenza dall'estero nell'approvvigionamento energetico, in quanto consente di produrre una parte dell'energia elettrica altrimenti prodotta importando gas, carbone o petrolio. Svantaggi energia nucleare

3 Il principale svantaggio dell'energia nucleare sono le conseguenze sull'ambiente e sull'uomo in caso di disastro nucleare. Complessivamente gli svantaggi dell'energia nucleare sono i seguenti: -Scorie radioattive. Nel processo di fissione nucleare sono prodotti anche rifiuti radioattivi di vario grado che necessitano d'essere lavorati e/o stoccati in depositi di massima sicurezza per migliaia di anni. Lo stesso trasporto del materiale radioattivo (scorie) dalla centrale al deposito è un problema sia tecnologico che sociale. -Solo energia elettrica. L'energia nucleare consente di produrre elettricità. Ciò consente di soddisfare la domanda di energia elettrica ma non risolve appieno il problema dell'approvvigionamento energetico di un paese. -Tecnologia capital intensive. Il nucleare è una tecnologia capital intensive, ossia necessita di grandi investimenti. Oltre ad essere caratterizzata da elevati costi iniziali, la tecnologia nucleare richiede anche una conoscenza tecnologia nel paese sia per quanto riguarda la gestione delle centrali nucleari e sia per la gestione del ciclo del combustibile nucleare. -Elevati costi iniziali e finali. Una centrale nucleare richiede elevati investimenti iniziali per la costruzione dell'impianto e del combustibile. A questi costi si aggiungono i costi finali necessari per lo smaltimento e la messa in sicurezza delle scorie al termine del ciclo di vita dell'impianto. -Sicurezza centrali nucleari. Le centrali nucleari richiedono un livello di sicurezza maggiore rispetto alle altri centrali elettriche poiché maggiori sono le conseguenze ambientali in caso di disastro o di incidente. Nella storia si ricordano, in particolar modo, l'incidente nucleare alla centrale sovietica di Chernobyl nel 1987 e il disastro nucleare alla centrale giapponese di Fukushima nel Fukushima: La città ha assunto un'improvvisa notorietà mondiale quando, a seguito di un terremoto, l'11 marzo 2011 si è verificato un grave incidente alla centrale nucleare situata a sessanta chilometri di distanza. Il danno creato dal terremoto fece si che il sistema di raffreddamento del reattore si interruppe mentre la produzione di energia continuava con conseguente aumento di calore, questo portò a delle esplosioni. I livelli di radiazioni raggiunti, malgrado non abbiano portato all'evacuazione dell'abitato, hanno costretto la popolazione a rimanere in casa, riducendo le attività economiche in città. Chernobyl: Il nome di Chernobyl divenne famoso in tutto il mondo dopo il 26 aprile del 1986 quando, in seguito a gravi errori del personale e irresponsabilità dei dirigenti durante l'esecuzione di un test, nella locale centrale elettronucleare vi fu fusione del nocciolo del reattore n 4 con una conseguente esplosione (non nucleare) della copertura e dispersione di grandi quantità di materiale radioattivo. Nei giorni seguenti una nube radioattiva si levò attraversando anche parte dell'europa, e raggiunse il Mediterraneo in circa 10 giorni. Nelle settimane successive gran parte dell'area di Chernobyl dovette essere

4 evacuata dalla popolazione residente. Le conseguenze sulla popolazione locale furono molto forti nelle prime fasi dell'incidente e durarono ancora per decenni. Nell'ottobre del 1988 si parlò di radere al suolo una parte della città a causa del forte inquinamento radioattivo, soluzione in seguito abbandonata per l'enorme quantitativo di particelle radioattive che si sarebbero sollevate assieme alle macerie degli edifici demoliti. La centrale di Chernobyl è stata mantenuta in funzione in regime parziale e ha continuato a fornire energia alla città di Kiev, fino all'anno 2000, quando l'ultimo reattore in esercizio è stato spento. Disposizione delle centrali nucleari attive sul territorio europeo

5 Centrali nucleari attive nel mondo: 439 Centrali nucleari attive in Europa: 148 Centrali nucleari attive in Italia: 0