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 
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,
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.
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.
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