Centrali Nucleari: Funzionamento, Problemi e Fusione Pulita

Le centrali nucleari

PARLIAMO INSIEME DI ... CENTRALI NUCLEARI AREA 4 - ENERGIA ED ELETTRICITÀ UNITÀ 13Le centrali nucleari ... CHE COSA SONO? Le centrali nucleari sono centrali che producono energia utilizzando un processo di fissione controllata degli atomi di uranio.

L'uranio e la fissione nucleare

Andiamo ad approfondireL'URANIO E LA FISSIONE NUCLEARE L'uranio è un metallo che si estrae da minerali come la pechblenda. È costituito per il 99,3% da uranio 238 e per lo 0,7% da uranio 235, quello usato nei reattori nucleari. Il minerale viene triturato e poi trattato con acidi per ottenere un concentrato uranifero. Un processo di arricchimento, fa poi aumentare la percentuale di uranio 235. Dopo vari processi si ottiene una polvere di uranio che viene compressa in pastiglie poi inserite in tubi metallici che saranno il combustibile della centrale nucleare.

La centrale nucleare a fissione

२०७१LA CENTRALE NUCLEARE A FISSIONE La centrale nucleare a fissione è formata da un contenitore in cemento armato e acciaio dentro cui si trova il nocciolo, o core, all'interno del quale vengono posti i tubi contenenti le pastiglie di uranio e dove ha luogo la fissione.

La fissione nucleare e l'energia

LA FISSIONE NUCLEARE La fissione si ottiene colpendo con un neutrone un nucleo di uranio235 che si spezza in due atomi più leggeri e libera altri neutroni. Questi neutroni scindono altri nuclei, generando una reazione a catena che sprigiona un'enorme quantità di energia. Emissione di neutroni Emissione di energia Nucleo di uranio 235

Il funzionamento di una centrale nucleare

IL FUNZIONAMENTO DI UNA CENTRALE NUCLEARE Guardiamo ora il funzionamento di una centrale nucleare, a cominciare dalla reazione a catena nel nocciolo.3 1 4 2

1. Nocciolo del reattore - Contiene le barre del combustibile e l'acqua del circuito primario.
2. Barre di controllo - Servono per controllare la potenza di produzione energetica del reattore.
3. Il liquido che circola nel circuito primario si riscalda a centinaia di gradi, ma rimane allo stato liquido perché si trova a forte pressione.
4. Scambiatore - Cede il calore a un secondo circuito in cui scorre dell'acqua che, riscaldata, si trasforma in vapore.

5) Turbina - Il vapore viene inviato in una turbina, mettendola in rotazione. 6) Alternatore - La rotazione della turbina viene trasmessa all'alternatore che produce energia elettrica. 7) Trasformatore - La tensione in uscita dagl alternatori viene innalzata a migliaia di volt e immessa in linee di alta tensione. 8) Il vapore in uscita dalle turbine viene inviato a un condensatore per raffreddarsi. L'acqua viene reimmessa in circolo. 6 7 5 8

1. In un terzo circuito scorre l'acqua prelevata da un fiume o dal mare per raffreddare il condensatore.
2. Flussi ascensionali d'aria fanno condensare l'acqua calda che circola nel terzo circuito, raffreddandola.
3. Torri di raffreddamento - Da qui esce vapore acqueo, lo stesso che è presente nelle nuvole.

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Problemi e pericoli delle centrali nucleari

PROBLEMI E PERICOLI DELLE CENTRALI NUCLEARI Nonostante una centrale nucleare presenti dei vantaggi, come la capacità di produrre grandi quantità di energia e di non emettere anidride carbonica, presenta anche diverse problematiche. Le più serie sono la difficoltà di smaltire le scorie radioattive e il rischio di incidenti capaci di avere effetti letali su larghissima scala. ..... IOACTIVE VASTE RADIOACT WASTE DIOACTII WASTE ----- - ..... T FOR INDUSTRIAL USE ONLY RADIOACINI WASTE RADIOACT WASTILE

Le scorie radioattive

SCORIE RADIOATTIVE Le scorie nucleari delle centrali emettono radiazioni nocive per gli esseri viventi. L'unico smaltimento possibile è l'immagazzinamento nel sottosuolo in zone geologicamente stabili, dove dovranno rimanere per migliaia di anni.

Disastri nucleari

DISASTRI NUCLEARI Nel 1986 esplose il reattore 4 della centrale di Chernobyl (Ucraina). 50 megagrammi di materiale radioattivo si dispersero nell'aria contaminando l'emisfero Nord della Terra. Nel 2011 uno tsunami sommerse la centrale di Fukushima (Giappone), facendo esplodere i noccioli dei reattori. Il materiale radioattivo fuoriuscito contaminò l'ambiente circostante e l'Oceano Pacifico. IL REATTORE 4 DI CHERNOBYL

La fusione nucleare: energia pulita

LA FUSIONE NUCLEARE: ENERGIA NUCLEARE PULITA La fusione nucleare porta all'unione di nuclei di atomi leggeri (in pratica, il processo opposto alla fissione nucleare). In natura avviene nelle stelle e produce luce e calore. L'elemento base per la fusione nucleare è l'idrogeno, diffusissimo in natura. Ricreare artificialmente la fusione nucleare è complesso e purtroppo l'unico modo al momento riuscito è la reazione incontrollata della bomba a idrogeno, o atomica.In ambito civile si sta lavorando a un reattore per la fusione a caldo. Il prototipo di base è il reattore Tokamak, ideato e costruito negli anni '50 in Unione Sovietica e da allora in continua evoluzione. Su questo modello, nel 2007, nasce il reattore ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) nel sito di Cadarache (Francia). Produrrà 500 MW di potenza di fusione per tempi di 15-30minuti. La fusione nucleare si può considerare 'pulita' perché non produce scorie radioattive. Inoltre potrebbe limitare l'attuale dipendenza dai combustibili fossili. iter china eu india japan korea russia usa IL REATTORE TOKAMAK

Punto finale

1 11 11 IL PUNTO FINALE CONCLUDETE VOI ...

• COS'È L'URANIO E COME SI USA IN UNA CENTRALE NUCLEARE?
• COME FUNZIONA LA FISSIONE NUCLEARE? . QUALI SONO I PASSAGGI PRINCIPALI DEL FUNZIONAMENTO DI UNA CENTRALE NUCLEARE?
• QUALI SONO I PERICOLI DELL'ENERGIA NUCLEARE?
• COME FUNZIONA LA FUSIONE NUCLEARE?