Tesina sull'energia nucleare

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Approfondimento sull'energia nucleare, fusione e fissione nucleare per gli esami di terza media (3 pagine formato doc)

TESINA SULL'ENERGIA NUCLEARE

Energia nucleare.

L’energia nucleare deriva da profonde modificazioni della struttura della materia, secondo la legge fisica dello scienziato Albert Einstein espressa nella formula:E = m x C al quadrato; cioè l’energia prodotta (E) è uguale alla materia ottenuta (m), moltiplicata per una costante che corrisponde alla velocità della luce al quadrato (300.000 km/s) al quadrato.
Questa è una fonte di energia primaria, ovvero è presente in natura e non deriva dalla trasformazione di altra forma di energia. L’energia atomica non è considerabile rinnovabile, anche se alcuni la ritengono legata alla prima tesi.
L’energia può essere ottenuta in due modi: per fissione nucleare o per fusione nucleare.

L'energia nucleare: tesina di fisica

ENERGIA NUCLEARE, TESINA TERZA MEDIA: FISSIONE NUCLEARE

In questa reazione i nuclei degli atomi con elevato numero atomico, come l’uranio e il torio, si spezzano poiché bombardati da neutroni producendo così nuclei di numero atomico minore, diminuendo la propria massa totale e liberando una grande quantità di energia.

Per ogni nucleo rotto si liberano 2-3 neutroni che colpiscono un altro nucleo, innescando una reazione a catena. Solitamente viene fisso il nucleo dell’ uranio 235 presente in natura con la percentuale dello 0,7%. Infatti il minerale estratto viene frantumato e, tramite processi chimici, trasformato in ossido d’ uranio di colore giallo e per questo chiamato “yellow cake”. Successivamente l’ossido viene convertito in gas: esafluoruro di uranio. Questo subisce una filtrazione sino a diventare uranio 235, a sua volta confezionato in pastiglie di 7 gr ciascuna e poi inserito in barre di zirconio di 4 m. Le barre, assemblate in strutture quadrate, costituiscono il combustibile che viene immesso nel reattore. Il calore emesso dalla fissione serve a generare vapore che mette in moto una turbina a vapore, collegata ad un alternatore (generatore di corrente). Quindi si allacciano ad un trasformatore che riduce il voltaggio. Tutti i reattori sono dotati di un sistema di barre di controllo che permette di regolare la reazione e quindi la potenza generata, nonché di aperture per consentire l'inserimento del materiale fissile e l'estrazione del "combustibile" esaurito. La ragione per cui si sono sviluppati reattori ad U235 è che essi producono plutonio, utile in tempi di corsa agli armamenti.

L'energia nucleare: tesina di terza media

ENERGIA NUCLEARE, TESINA TERZA MEDIA: FUSIONE NUCLEARE

Qui i nuclei di atomi con basso numero atomico, come l'idrogeno, il deuterio o il trizio, si fondono dando origine a nuclei più pesanti e rilasciando una notevole quantità di energia sotto forma di raggi gamma, molto superiore a quella rilasciata nella fissione. Nonostante ciò la costruzione di reattori presenta enormi difficoltà; infatti la fusione può avvenire solo ad una temperatura superiore ai 100milioni di gradi e finora nessuna struttura regge tale stato termico. Un secondo problema è quello del controllo della reazione dato che gli scienziati sono riusciti a creare una fusione incontrollata nelle bombe termonucleari o a idrogeno. Questo accorpamento nucleare presenterebbe anche grandi vantaggi: l’ampia disponibilità dei combustibili in natura (nell’acqua) e la minor quantità di scorie prodotte.