Umanità nell'età moderna tesina

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Ogni anno l’uomo scopre qualcosa: un’invenzione, un materiale... Gli anni tra l’800 e il ‘900 furono anni di grandi innovazioni e cambiamenti.

Nel 1940 Enrico Fermi scoprì una nuova energia, denominata successivamente “nucleare” o “atomica”.

L’energia nucleare

L’energia nucleare è una forma di energia che deriva da profonde modificazioni della struttura della materia.

La materia può trasformarsi in energia secondo la legge fisica, scoperta dal famosissimo Albert Einstein:

E = m × c²

Questa formula dice che la quantità di energia prodotta (E) è uguale alla massa di materia trasformata (m) moltiplicata per una costante (c²) che corrisponde al quadrato della velocità della luce.

Si può stabilire che, anche con una piccola quantità di materia si può ricavare una quantità di energia elevatissima.

La fissione nucleare

La fissione nucleare consiste nella disintegrazione del nucleo dell’atomo di alcuni elementi, detti fissili, per mezzo di piccolissime particelle, dette neutroni, che lo colpiscono e lo spezzano in due nuclei più leggeri.

I prodotti della scissione hanno una massa più piccola di quella del nucleo originale: ciò significa che, durante il processo, una parte della materia si è trasformata in energia.

Se la quantità di materiale fissile è sufficiente, durante la fissione si liberano altri neutroni capaci di colpire nuovi nuclei e così via si innesta una reazione a catena che può essere tenuta sotto controllo.

L’elemento fissile usato nelle centrali è l’uranio 235, il quale costituisce il “combustibile” che svilupperà, per mezzo della fissione nucleare, una notevole quantità di energia.

Durante la fissione si ottiene un materiale fissile non presente in natura, il plutonio.

Le centrali elettronucleari

• Nel reattore avviene una fissione controllata.
• Il calore prodotto dalla fissione serve a generare vapore surriscaldato che mette in rotazione una turbina a vapore, collegata a un generatore di corrente, l’alternatore, e così si ottiene energia elettrica.
• Il controllo della fissione avviene mediante specifiche barre di controllo.

La fusione nucleare

La fusione nucleare consiste nell’unione di nuclei più leggeri per formare nuclei più pesanti.

Quando due nuclei più leggeri (deuterio e trizio) sono spinti con forza l’uno contro l’altro, possono saldarsi o fondersi e formare un solo nucleo, l’elio, che risulta però un po’ meno pesante della somma degli altri due.

La quantità di materia mancante si è trasformata in energia.

Sulla Terra gli scienziati sono riusciti finora a realizzare la fusione nucleare solo in forma incontrollata, in micidiali ordigni distruttivi come la bomba all’idrogeno.

La causa principale sta nelle altissime temperature occorrenti alla reazione: molti milioni di gradi.

Non esiste nessun materiale solido al mondo capace di resistere a tali temperature.

L’energia di fusione potrà forse essere il futuro dell’umanità.

Non produrrà scorie radioattive.

Inquinamento atmosferico

L’energia nucleare non provoca inquinamento, ma industrie, scarichi dei veicoli e del riscaldamento e tanti altri fattori provocano l’inquinamento atmosferico.

Quando parliamo di inquinamento indichiamo l’introduzione in un ambiente naturale, in conseguenza delle attività umane, di sostanze chimiche o di elementi fisici che ne modificano le caratteristiche naturali, creando un danno all’ambiente stesso.

L’aria è una miscela di gas, composta prevalentemente da azoto, ossigeno, argon, con piccole percentuali di anidride carbonica e altri gas.

Ma negli ultimi anni le emissioni di CO₂ nell’atmosfera sono aumentate a causa delle attività umane e perciò l’aria è inquinata.

Le principali cause dell’inquinamento sono:

• Le emissioni gassose provenienti da industrie, centrali elettriche, veicoli a motore, impianti di riscaldamento;
• L’emissione di clorofluorocarburi;
• Le radiazioni delle centrali nucleari.

Gli effetti principali dell’inquinamento:

• Piogge acide;
• Aumento dell’effetto serra;
• Buco nell’ozono.

Piogge acide

Le emissioni gassose dell’uomo liberano nell’aria e nell’atmosfera ossidi di zolfo e di azoto.

Essi, combinandosi con il vapore acqueo, formano gli acidi (acido solforico e acido nitrico), che sono forti e corrosivi e quindi, cadendo sotto forma di piogge acide, nevi o nebbia, hanno effetti distruttivi sull’ambiente e sull’ecosistema: gli alberi fanno fatica a prodursi da sé il cibo con la fotosintesi e quindi essi muoiono, i laghi diventano privi di vita e le falde acquifere si inquinano.

I venti trasportano queste pericolose sostanze anche a grandi distanze.

Le maggiori aree colpite sono il Canada nordorientale, nel quale si depositano le grandi quantità di queste sostanze provenienti dagli Stati Uniti, l’Europa centrale, la Scandinavia, dove 20.000 dei 90.000 laghi sono diventati acidi, l’Australia, il Brasile e la Germania, dove 1/3 degli alberi della Foresta Nera sono morti.

L’aumento dell’effetto serra

L’aumento dell’effetto serra è causato principalmente dall’emissione di anidride carbonica.

La maggior parte dell’energia solare che raggiunge la Terra viene riflessa nello spazio, ma una parte di essa viene assorbita dalla CO₂, determinando così il riscaldamento della superficie terrestre che, altrimenti, avrebbe una temperatura molto più bassa.

Fino all’inizio dell’era industriale, 1860, la quantità di anidride carbonica presente nell’atmosfera è rimasta costante, da lì in poi la quantità di CO₂ presente nell’atmosfera è aumentata del 30%.

L’aumento di esso, dei gas serra, ha portato all’aumento dell’effetto serra.

Questo ha portato a molte cause:

1. Scioglimento dei ghiacciai;
2. Innalzamento dei livelli dei mari;
3. Inondazioni;
4. Cambiamenti climatici.

I ghiacciai alpini si stanno ritirando (Monte Bianco e Monte Rosa) e si stanno sciogliendo, e i ghiacciai artici e antartici si stanno frantumando in enormi iceberg.

Le zone più colpite sono il Kilimangiaro in Africa, le Ande in America meridionale e quelle del Tibet in Asia.

C’è stato un aumento impressionante delle temperature che ha portato ai fenomeni enunciati precedentemente, ma anche a incendi, desertificazioni e deforestazioni.

Ci sono stati degli aumenti dei fenomeni estremi, ma anche danni all’agricoltura, aumento dei prezzi, nuove malattie, cambiamento di flora e fauna.

Il buco nell’ozono

I CFC sono usati come gas refrigeranti nei frigoriferi, congelatori, spray e schiume plastiche e provocano il buco nell’ozono, cioè la distruzione e l’assottigliamento della fascia di ozono presente nella stratosfera.

Esso è fondamentale per la sopravvivenza degli esseri viventi perché la sua presenza ha funzione protettiva contro i raggi UV dannosi a noi e alla superficie terrestre e la distruzione di questa fascia avviene così:

I raggi UV distruggono i legami tra gli atomi di CFC e liberano una molecola di cloro, il quale va a spezzare i legami tra gli atomi della molecola di ozono e libera un atomo di ossigeno che si va a unire all’atomo libero di cloro formando così una molecola di monossido di cloro, ma essa è molto instabile e l’atomo di ossigeno distrugge il legame con l’atomo di cloro che è ancora libero e va a spezzare un’altra molecola di ozono e così via... E così si crea un buco nell’ozono che lascia passare i raggi ultravioletti.

I raggi UV danneggiano le cellule, in particolare il DNA, e causano danni agli occhi, alla pelle e al sistema immunitario.

Vengono danneggiate più gravemente le piante, in cui si verifica la riduzione della fotosintesi, e il plancton, alla base della catena alimentare marina.

Il buco si è esteso, iniziando dall’Antartide, fino all’Argentina meridionale, al Cile e all’Australia.

Ci sono stati vari e inefficaci tentativi di dimezzare o addirittura eliminare l’utilizzo dei gas refrigeranti (CFC).

Negli ultimi anni è nientemeno che aumentato l’utilizzo di essi.

Infine, fra le cause dell’inquinamento atmosferico c’è ovviamente l’emissione di sostanze radioattive che vengono liberate nell’aria in caso di incidenti nelle centrali nucleari, come quello spaventoso e drammatico nel 1986 di Chernobyl.