Energia nucleare: fissione, fusione e il futuro delle centrali

L'energia nucleare, chiamata anche energia atomica, è quella che viene rilasciata in quantità significative nei processi che influenzano i nuclei atomici, i nuclei densi di atomi. Un metodo per rilasciare energia nucleare è la fissione nucleare controllata in dispositivi chiamati reattori, che ora operano in molte parti del mondo per la produzione di elettricità. Un altro metodo per ottenere energia nucleare è la fusione nucleare controllata. L'energia nucleare è stata rilasciata in modo esplosivo sia dalla fusione nucleare che dalla fissione nucleare.

Processo di fissione nucleare

Nella fissione nucleare il nucleo di un atomo, come quello dell'uranio o del plutonio. Si divide in due nuclei più leggeri di massa approssimativamente uguale. Il processo può avvenire spontaneamente in alcuni casi o può essere indotto dall'eccitazione del nucleo con una varietà di particelle (ad es. Neutroni, protoni, deuteroni o particelle alfa) o con radiazione elettromagnetica sotto forma di raggi gamma . Nel processo di fissione viene rilasciata una grande quantità di energia, si formano prodotti radioattivi e vengono emessi diversi neutroni. Questi neutroni possono indurre fissione in un nucleo vicino di materiale fissile e rilasciare più neutroni che possono ripetere la sequenza, causando una reazione a catena in cui un gran numero di nuclei subisce fissione e un'enorme quantità di energia viene rilasciata. Se controllata in un reattore nucleare, tale reazione a catena può fornire energia a beneficio della società. Se incontrollato, come nel caso della cosiddetta bomba atomica, può portare a un'esplosione di una forza distruttiva impressionante.

Fusione nucleare e sue applicazioni

La fusione nucleare è il processo mediante il quale le reazioni nucleari tra elementi luminosi formano elementi più pesanti. Nei casi in cui i nuclei interagenti appartengono ad elementi con bassi numeri atomici (ad esempio idrogeno, numero atomico 1, o suoi isotopi deuterio e trizio ), vengono rilasciate notevoli quantità di energia. Il vasto potenziale energetico della fusione nucleare fu sfruttato per la prima volta nelle armi termonucleari, o bombe all'idrogeno, che furono sviluppate nel decennio immediatamente successivo alla Seconda Guerra Mondiale. Le potenziali applicazioni pacifiche della fusione nucleare, specialmente in vista della fornitura essenzialmente illimitata di combustibile per fusione sulla Terra, hanno incoraggiato un immenso sforzo per sfruttare questo processo per la produzione di energia. Sebbene i pratici reattori a fusione non siano stati ancora realizzati, le condizioni necessarie per la temperatura del plasma e l'isolamento termico sono state ampiamente raggiunte, suggerendo che l'energia di fusione per la produzione di energia elettrica è ora una seria possibilità. I reattori a fusione commerciale promettono una fonte inesauribile di elettricità per i paesi di tutto il mondo.

Benefici e costi dell'energia nucleare

I benefici dell'energia nucleare sono diversi:. Esplorazione spaziale delle potenze nucleari, sterilizzazione di apparecchiature mediche, fornitura di acqua potabile mediante desalinizzazione, fornitura di radioisotopi per il trattamento del cancro e molto altro. Dal punto di vista dei costi, le centrali nucleari sono più grandi e più complicate di altre centrali elettriche. Molti sistemi di sicurezza sono costruiti per mantenere l'impianto in sicurezza. Questa complessità fa sì che il costo iniziale di una centrale nucleare sia molto più elevato rispetto a una centrale a carbone comparabile. Una volta che l'impianto è stato costruito, i costi del carburante sono molto inferiori a quelli dei combustibili fossili. In generale, più vecchia diventa una centrale nucleare, più soldi guadagnano i suoi operatori. L'elevato costo di capitale impedisce a molti investitori di accordarsi sul finanziamento di centrali nucleari.

per approfondimenti vedi anche:

Energia Nucleare - Fissione e Fusione