banner
HOME RECENSIONE NOVECENTO JAZZ STATI UNITI PALLACANESTRO UNITED STATES POP ART GUERRA FREDDA RADIOATTIVITA'
IRENE CURIE ENERGIA NUCLEARE


ENERGIA NUCLEARE

Grazie alla scoperta dei coniugi Joliot-Curie si è potuta ottenere artificialmente energia nucleare, ovvero si tratta di una forma di energia immagazzinata nel nucleo dell’atomo, responsabile dei legami che tengono uniti i suoi costituenti. 
E’ una fonte di energia primaria perché è presente in natura e non deriva dalla trasformazione di altra forma di energia
L'energia nucleare è data dalla fissione o dalla fusione del nucleo di un atomo. Per ricavare energia dal nucleo dell'atomo esistono due procedimenti opposti:

  • la fissione (rottura) di un nucleo pesante 
  •  la fusione (unione) di nuclei leggeri

FISSIONE NUCLEARE     schema fissione nucleare

Nelle reazioni di fissione nuclei di atomi con alto numero atomico (pesanti) come, ad esempio, l'uranio e il torio si spezzano producendo nuclei con numero atomico minore, diminuendo la propria massa totale e liberando una grande quantità di energia.  La fissione consiste nel rompere il nucleo dell'atomo per farne scaturire notevoli quantità di energia: Quando un neutrone colpisce un nucleo fissile (ad esempio di uranio-235), questo si spacca in due frammenti e lascia liberi altri due o tre neutroni (mediamente 2.5). La somma delle masse dei due frammenti e dei neutroni emessi è leggermente minore di quella del nucleo originario e di quelle del neutrone che lo ha fissionato: la materia mancante si è trasformata in energia. La percentuale di massa trasformata in energia si aggira attorno allo 0.1%, cioè per ogni kg di materiale fissile, 1 g viene trasformato in energia. Se accanto al nucleo fissionato se ne trovano altri in quantità sufficiente (massa critica), si svilupperà una reazione a catena in grado di autosostenersi per effetto delle successive fissioni dei nuclei causate dai neutroni secondari emessi dalla prima fissione.
La fissione nucleare dell'uranio e del plutonio è ampiamente sperimentata ed ingegnerizzata da circa 50 anni. A parte il rischio di incidenti, il maggiore problema ancora insoluto è costituito dalle scorie radioattive, che rimangono pericolose per migliaia se non milioni di anni.

FUSIONE NUCLEARE        schema fusione nucleare

L'altro metodo per ottenere energia dall'atomo è la fusione nucleare. Essa è esattamente opposta alla fissione: invece di spezzare nuclei pesanti in piccoli frammenti, si uniscono nuclei leggeri (a partire dall'idrogeno, composto da un solo protone) in nuclei più pesanti: la massa di questi ultimi è minore della somma di quelli originari, e la differenza viene emessa come energia sotto forma di raggi gamma ad alta frequenza. La percentuale di massa trasformata in energia si aggira attorno all'1%, un quantitativo enorme.
Perché la fusione avvenga, i nuclei degli atomi devono essere fatti avvicinare nonostante la forza di repulsione elettrica che tende a respingerli gli uni dagli altri, e sono quindi necessarie temperature elevatissime, milioni di gradi centigradi. La fusione nucleare avviene normalmente nel nucleo delle stelle, compreso il Sole, dove tali condizioni sono normali. A causa di queste difficoltà, al giorno d'oggi l'uomo non è ancora riuscito a far avvenire la fusione in modo controllato e affidabile se non per qualche decina di secondi. Gli esperimenti odierni si concentrano sulla fusione di alcuni isotopi dell'idrogeno, il deuterio e il trizio, che fondono con maggiore facilità rispetto all'idrogeno comune prozio. La fusione nucleare per ora è solo una speculazione teorica e - a differenza della fissione nucleare - è stata realizzata in impianti realizzati dall'uomo solo per pochi secondi. Dopo oltre 50 anni di sperimentazione, gli addetti ai lavori prevedono che la realizzazione di un reattore a fusione operativo richiederà ancora alcuni decenni.


Webmaster: ELENA TAGLIAFERRI   Classe IIIB     Scuola Media A.Stoppani