Concetti Chiave
- L'energia nucleare si ottiene da reazioni nel nucleo atomico, principalmente fissione e fusione.
- La fissione nucleare divide un nucleo pesante come l'uranio, rilasciando enormi quantità di energia.
- La formula di Einstein E=mc² spiega la conversione di massa in energia durante la fissione.
- La fusione nucleare unisce atomi leggeri, come l'idrogeno, generando più energia della fissione.
- Attualmente, la fusione controllata non è possibile a causa delle altissime temperature richieste.
In questo appunto viene descritto che cosa sia l'energia nucleare, con analisi delle sue caratteristiche e della sua utilità. Si descrivono anche le reazioni a cui è sottoposta l'energia nucleare, tra queste ricordiamo la fissione o scissione nucleare e la fusione nucleare. Viene anche riportata la formula di Einstein.
Che cos'è l'energia nucleare
L’energia nucleare scaturisce da reazione che avvengono nel nucleo dell’atomo costituito da protoni (particelle a carica positiva ) e neutroni (particelle a carica neutra).
Tali reazione permettono di ricavare una grandissima quantità di energia termica e posso essere di due tipi nell'ambito dell'energia nucleare: la fissione o scissione nucleare e la fusione nucleare.
Si ha una reazione di fissione quando, con opportuni sistemi, si riesce a dividere in due parti il nucleo atomico di un elemento pesante come l’uranio.
Ciò può avvenire scagliando, mediante complesse apparecchiature, neutroni contro il nucleo che viene spaccato.
Come risultato si ha la creazione di due atomi più piccoli e contemporaneamente l’emissione di una grandissima quantità di energia. Questo è dovuto al fatto che una parte della massa del nucleo diviso si trasforma in energia, in quantità calcolabile con la famosa formula di Einstein E=mc2 nella quale:
- E è l’energia prodotta
- m è la massa trasformata
- c2 è la velocità della luce al quadrato
Poiché la velocità della luce è pari a 300000km\s, il risultato che si ottiene anche con un solo grammo di uranio è pari a 25 milioni di kilowattora di energia.
Questa energia opportunamente sfruttata, permette di produrre vapore acqueo utile a far girare le turbine con le quali ottenere energia.
per ulteriori approfondimenti sull'energia nucleare vedi anche qua
Altri aspetti
La reazione di fusione nell'ambito dell'energia nucleare segue un procedimento inverso a quello di fissione: invece di dividere in due parti un atomo pesante si fa in odo di unire due atomi leggeri per formarne uno più pesante.
E’ il tipo di reazione che si genera nelle stelle :essa sviluppa una quantità di energia molto più elevata della reazione di fissione e, considerato che l’elemento necessario per realizzarla è l’idrogeno (H) che si trova sulla Terra in quantità virtualmente illimitate, costituisce un sistema che può rappresentare la soluzione di tutti i problemi energetici della Terra.
Purtroppo la tecnologia non permette ancora la fusione nucleare controllata a causa delle altissime temperature necessarie per avviare la reazione.
Nelle centrali nucleari il calore prodotto serve a vaporizzare l’acqua che girare le turbine esattamente come avviene nelle centrali a combustibile.
La differenza è nel modo di produrre il calore che deriva da reazioni atomiche di fissione. L’ Italia ha per ora rinunciato a servirsi di questa fonte ma nel mondo vi sono almeno 500 centrali in funzione.
Domande da interrogazione
- Che cos'è l'energia nucleare e come viene prodotta?
- Qual è la differenza tra fissione e fusione nucleare?
- Qual è il ruolo della formula di Einstein nell'energia nucleare?
- Quali sono le sfide attuali della fusione nucleare?
L'energia nucleare deriva da reazioni nel nucleo dell'atomo, come la fissione e la fusione nucleare, che rilasciano grandi quantità di energia termica.
La fissione divide un nucleo atomico pesante in due parti, mentre la fusione unisce due atomi leggeri per formarne uno più pesante, generando più energia.
La formula E=mc² calcola l'energia prodotta dalla trasformazione di massa durante la fissione nucleare, dove c è la velocità della luce.
La fusione nucleare richiede altissime temperature per avviarsi, e la tecnologia attuale non permette ancora una fusione controllata.
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