Concetti Chiave
- L'energia nucleare è utilizzata principalmente per la produzione di energia elettrica, la propulsione navale e, in futuro, per la propulsione spaziale.
- Oltre 440 reattori nucleari nel mondo generano una potenza totale di 390.220 MW, con Stati Uniti e Francia come principali produttori.
- Attualmente sono in costruzione oltre 50 nuovi reattori, principalmente in Cina, Emirati Arabi Uniti, India, Russia e Regno Unito, evidenziando l'espansione del settore.
- I vantaggi dell'energia nucleare includono l'assenza di emissioni di CO2 e la capacità di produrre energia in grandi quantità durante tutto l'anno.
- Tuttavia, l'energia nucleare presenta svantaggi significativi, come la gestione delle scorie radioattive e i costi elevati per la costruzione e la manutenzione degli impianti.
Applicazioni dell'energia nucleare
La produzione di energia nucleare è utilizzata principalmente per applicazioni in due o tre settori principali:
1. La produzione di energia elettrica nelle centrali nucleari;
2. Propulsione navale di flotte militari e civili;
3. Propulsione spaziale (prevista ma non ancora possibile).
Produzione di energia elettrica nelle centrali nucleari
Produzione di energia elettrica
Nel mondo esistono oggi più di 440 reattori nucleari, in diversi paesi. La loro potenza totale è di 390.220 MW, così distribuita:
1. Stati Uniti (24,9%);
2. Francia (16%);
3. Cina (11,7%);
4. Giappone (8,1%);
5. Russia (7,3%);
6. Corea del Sud (5,9%).
Espansione dell'energia nucleare
Attualmente sono in costruzione più di 50 nuovi reattori nucleari in tutto il mondo, la maggior parte in Cina, Emirati Arabi Uniti, India, Russia e Regno Unito. L'energia nucleare è in piena espansione; infatti, mentre rappresentava solo il 3,3% della produzione di elettricità nel 1973, ha raggiunto il 10,3% nel 2017.
La Francia è il paese la cui elettricità proviene maggiormente dal nucleare (70%), davanti a Slovacchia (54%), Ucraina, Ungheria e Belgio. La Commissione Europea, nel suo programma di decarbonizzazione per il 2050, prevede un maggiore sviluppo dell'energia nucleare.
Propulsione navale nucleare
Alcuni edifici navali utilizzano reattori nucleari. Un fluido termovettore viene riscaldato ad una temperatura molto elevata per produrre vapore acqueo, che viene utilizzato per azionare le turbine collegate alle eliche e le turbine collegate agli alternatori che forniscono energia elettrica all'intera nave.
Oggi circa 400 costruzioni navali operano utilizzando l'energia nucleare, in particolare per uso militare: sottomarini, portaerei, incrociatori… e per uso civile, come rompighiaccio. Negli anni '70 furono sviluppate navi mercantili nucleari, successivamente abbandonate per mancanza di redditività.
I vantaggi dell'energia nucleare per uso militare sono numerosi: autonomia (non più necessità di rifornimento), propulsione indipendente dall'atmosfera (nessuna necessità di risalire in superficie per rifornire il diesel di ossigeno) e il mantenimento di elevate velocità di immersione.
Propulsione spaziale nucleare
L'uso dell'energia nucleare per la propulsione spaziale viene preso in considerazione, ma mai ancora efficace. Il suo vantaggio sarebbe quello di produrre una spinta costante durante l'intero viaggio nello spazio. Infatti, i motori attuali possono produrre solo una spinta iniziale con aggiustamenti della traiettoria perché la capacità dei serbatoi è troppo bassa.
Il governo degli Stati Uniti ha assegnato alla NASA 125 milioni di dollari per progettare un razzo che sarebbe azionato da un reattore nucleare. Ciò riscalderebbe un fluido ad una temperatura molto elevata che verrebbe espulso nella parte posteriore del motore per creare la spinta necessaria per consentire al razzo di decollare. La missione Luna 2024 e l'obiettivo Marte 2033 sperano di sfruttare questa tecnologia che ridurrebbe notevolmente i tempi di viaggio
Vantaggi e svantaggi dell'energia nucleare
Vantaggi dell'energia nucleare
L'energia nucleare presenta alcuni vantaggi:
• Non emette CO2, ma vapore acqueo;
• È disponibile tutto l'anno;
• È poco costoso da produrre e può essere prodotto in grandi quantità;
• Gli impianti necessari per la sua produzione hanno una durata di vita abbastanza lunga, circa 40 anni.
Svantaggi dell'energia nucleare
Tuttavia, anche il nucleare crea problemi. Tra gli svantaggi più citati c'è quello della gestione delle scorie nucleari, ancora radioattive e dannose per la salute.
Allo stesso modo, in caso di incidente, le conseguenze sulla salute possono essere gravi, come mostra l'esempio della centrale nucleare di Chernobyl, o più recentemente a Fukushima (2011). Altri svantaggi sono
• Costi di installazione, manutenzione e smantellamento quando le centrali nucleari diventano troppo vecchie e costi di costruzione elevati;
• Risorse di uranio, che non sono illimitate.
Domande da interrogazione
- Quali sono i principali settori di applicazione dell'energia nucleare?
- Qual è la distribuzione della potenza dei reattori nucleari nel mondo?
- Come sta evolvendo l'energia nucleare a livello globale?
- Quali sono i vantaggi della propulsione navale nucleare?
- Quali sono i principali svantaggi dell'energia nucleare?
L'energia nucleare è utilizzata principalmente per la produzione di energia elettrica nelle centrali nucleari, la propulsione navale di flotte militari e civili, e la propulsione spaziale, quest'ultima ancora in fase di sviluppo.
Attualmente, ci sono oltre 440 reattori nucleari nel mondo, con la potenza totale di 390.220 MW, distribuita principalmente tra Stati Uniti (24,9%), Francia (16%) e Cina (11,7%).
L'energia nucleare è in espansione, con oltre 50 nuovi reattori in costruzione, principalmente in Cina, Emirati Arabi Uniti, India, Russia e Regno Unito, passando dal 3,3% della produzione di elettricità nel 1973 al 10,3% nel 2017.
I vantaggi della propulsione navale nucleare includono l'autonomia senza necessità di rifornimento, la propulsione indipendente dall'atmosfera e la capacità di mantenere elevate velocità di immersione, rendendola ideale per sottomarini e portaerei.
Gli svantaggi dell'energia nucleare comprendono la gestione delle scorie radioattive, i costi elevati di installazione e manutenzione, le conseguenze potenzialmente gravi in caso di incidenti e la limitatezza delle risorse di uranio.
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo
