Energia nucleare - Utilizzazione e caratteristiche

Radiazioni e pericoli

Elementi instabili emettono radiazioni. La potenza che il materiale radioattivo immette è di 1W. La peculiarità di questa forma di energia consiste nel fatto che essa non può essere percepita dall’uomo. Ciononostante, pochissime quantità di radiazioni esposte per poco tempo provocano un danno enorme, portando anche alla morte in breve tempo.
Giornalmente siamo esposti a una quantità di radiazioni pari a 0.15 ni S v/ h. Ovvero, in un anno siamo esposti a circa 1,3x10^-3 Sv (1,3 mSv/anno). Tali particelle derivano in parte dall’ambiente che ci circonda: l’aria, ad esempio, contiene alcune particelle di radon, elemento chimico radioattivo.

Uso storico del radio

In passato, il materiale radioattivo (radio) veniva usato per rendere fluorescenti cose come i numeri dell’orologio oppure le lancette dei display degli aeroplani. La forza nucleare debole è responsabile dei decadimenti radioattivi. La radioattività è una trasformazione spontanea o artificiale dei nuclei con emissione di radiazione. Nuclei con troppa energia emettono raggi gamma. Esistono diversi tipi di decadimenti radioattivi:

•decadimento alfa: si tratta di un effetto di repulsione Coulombiana generato da nuclei pesanti;

•decadimenti beta-: generati da nuclei con troppi neutroni, i quali nel nucleo si trasformano in protoni. Le particelle beta sono elettroni. L’elettrone emesso non è un elettrone orbitale. L’elettrone è prodotto durante il processo dall’energia disponibile;

•decadimenti beta+: generati da nuclei con pochi neutroni; un positrone incontra un elettrone e i due si annichilano producendo due raggi gamma con energia pari alle due masse a riposo delle particelle, pari a 0,51 MeV l’una;

•decadimenti gamma: si tratta di una conseguenza dei decadimenti alfa e beta, i quali lasciano il nucleo in uno stato eccitato.