Paniere di Energetica ambientale (2025) - Risposte multiple e aperte

N-Z=A

N=A-Z

N=A+Z

05. Quale affermazione non è corretta?

Il deuterio ed il trizio hanno lo stesso numero atomico

Il deuterio ed il trizio hanno le stesse proprietà chimiche

Il deuterio ed il trizio hanno lo stesso numero di neutroni

Il deuterio ed il trizio sono isotopi dell'idrogeno

06. Il numero atomico dell'uranio è:

238

94

235

92

07. L'U-238:

è l'unico elemento naturale utilizzabile come combustibile nucleare

è un elemento fissile

per decadimento radiattivo diventa un isotopo del plutonio

è un elemento fertile © 2016 - 2020 Università Telematica eCampus - Data Stampa 31/03/2020 13:23:25 - 31/80

Set Domande: ENERGETICA AMBIENTALE

INGEGNERIA INDUSTRIALE

Docente: Coccia Gianluca

08. Il moderatore all'interno di una centrale di fissione nucleare ha lo scopo di:

far divergere la reazione fino ai livelli di potenza voluti

favorire la collisione tra nuclei

arrestare il processo di fissione

rallentare i neutroni generati

09. Quale tra questi non è un tipico impanto a fissione nucleare?

BWR

PWR

CANDU

TWR

10. Definire cosa si intende per elemento isotopo e descrivere gli isotopi dell'atomo di idrogeno.

atomi con diverso numero di neutroni nel nucleo, si dà il nome di ISOTOPI. L'idrogeno ha due isotopi chiamati deuterio e trizio i quali sono caratterizzati

dal fatto di avere, rispettivamente, uno o due neutroni in più nel nucleo

11. Disegnare lo schema impiantistico di un reattore autofertilizzante e descriverne il funzionamento.

12. Che differenza c'è tra reattori BWR e PWR? Disegnare i corrispondenti schemi impiantistici.

13. In cosa consiste l'autofertilizzazione nucleare? Riportare un esempio delle reazioni coinvolte.

14. Quali tipi di radiazioni possono essere emesse durante il decadimento dei nuclei di elementi pesanti instabili?

radiazioni neutroniche, alfa, beta, gamma

15. In cosa consiste la fissione nucleare e cosa occorre per realizzarla? Riportare un esempio di reazione di fissione.

La fissione è il processo usato nelle centrali nucleari per produrre energia. Bombardando il nucleo di un atomo con neutroni, l'atomo si "spacca”

liberando energia.

16. Che differenza c'è tra fissione e fusione nucleare? Riportare qualche esempio di reazione.

17. Descrivere l'equivalenza massa-energia formulata da Einstein.

13. Reattori, detti appunto autofertilizzanti, nei quali la produzione di nuovo fissile avviene ad un ritmo superiore a quello di consumo del fissile esistente.

processo di cattura neutronica da parte di 238U che si converte dapprima in 239U che subisce due decadimenti beta convertendosi in 239Np e quindi in

239Pu © 2016 - 2020 Università Telematica eCampus - Data Stampa 31/03/2020 13:23:25 - 32/80

Set Domande: ENERGETICA AMBIENTALE

INGEGNERIA INDUSTRIALE

Docente: Coccia Gianluca

Lezione 027

01. Quale tra queste è una centrale ad acqua pesante (HWR)?

CANDU

BWR

PWR

TWR

02. Quali sono i componenti che costituiscono la struttura di un reattore nucleare a fissione?

La struttura di un REATTORE NUCLEARE deve quindi prevedere schematicamente:

un fornello, detto nocciolo, nel quale si sviluppi la reazione a catena

un efficientissimo sistema di estrazione del calore (raffreddamento) dal nocciolo

una schermatura per fermare le radiazioni prodotte in modo ineliminabile dal processo di fissione sistemi di regolazione dei processi mediante

strumenti di controllo, al fine dell'uso pratico del reattore © 2016 - 2020 Università Telematica eCampus - Data Stampa 31/03/2020 13:23:25 - 33/80

Set Domande: ENERGETICA AMBIENTALE

INGEGNERIA INDUSTRIALE

Docente: Coccia Gianluca

Lezione 028

01. Quale dei seguenti non è un approccio progettuale utilizzato per le centrali a fissione di quarta generazione?

Ridondanza

Ridotta potenza

Economia di scala

Sicurezza passiva © 2016 - 2020 Università Telematica eCampus - Data Stampa 31/03/2020 13:23:25 - 34/80

Set Domande: ENERGETICA AMBIENTALE

INGEGNERIA INDUSTRIALE

Docente: Coccia Gianluca

Lezione 029

01. Quale tra questi non è un parametro importante per ottenere la fusione nucleare?

La densità del plasma

La temperatura di fusione

Il sistema di raffreddamento

Il tempo di confinamento

02. Il problema principale per la realizzazione di impianti a fusione nucleare è:

Il reperimento della materia prima

Lo smaltimento delle scorie radiattive

Il confinamento della miscela nel reattore

La stabilizzazione della reazione

03. In cosa consiste la fusione nucleare? Riportare un esempio di reazione di fusione.

04. Descrivere l'impatto ambientale della produzione di energia da fusione nucleare.

05. Illustrare le possibili tecniche di confinamento per realizzare la fusione nucleare. Riportare gli schemi impiantistici.

03: L'energia generata dal Sole è energia di fusione nucleare, in quanto deriva dalla fusione di nuclei leggeri, quali gli isotopi di idrogeno, elio e litio. Il

processo consiste nella fusione dei nuclei di due atomi di idrogeno, fondamentale per la fusione è la temperatura di 14 milioni di gradi quale aiuta il

plasma ad essere mantenuto (nato dalla separazione dei nuclei con gli elettroni). Durante la fusione una parte della massa si perde e si trasforma in

energia.

04: La fusione nucleare è oggetto di ricerca infatti ancora oggi nn ci sono progetti esecutivi. A differenza dei reattori a fissione, i reattori a

fusione certamente non producono scorie nucleari pertanto sono preferibili. Tuttavia, i reattori a fusione impiegheranno trizio, che è

radioattivo e non è molto facile da contenere in quanto si diffonde anche attraverso le pareti metalliche. Il trizio gassoso non risulta di per sé

pericoloso, ma può divenire pericoloso quando, combinandosi con l'ossigeno dell'atmosfera, dà luogo ad acqua radioattiva. Nelle vicinanze

del reattore poi, si dovrà sempre limitare l'emissione di radiazioni neutroniche ed elettromagnetiche.

05: La tecnica del CONFINAMENTO MAGNETICO sembra essere la più promettente. Ad altissima temperatura, le particelle di materia si trovano

infatti sotto forma di plasma, con nuclei ed elettroni in quantità tale da rendere elettricamente neutra la miscela, ma liberi da legami reciproci. si può

allora pensare di mantenere confinato il plasma in un volume toroidale definito da un potentissimo campo magnetico esterno. Confinamento di tipo

meccanico. tale confinamento viene realizzato facendo pervenire sulla superficie del combustibile le vampate di energia emesse da potentissimi raggi

laser disposti simmetricamente. Dalle capsule di combustibile (una miscela di deuterio e trizio solidi perché a bassissima temperatura) viene così

eiettato ad altissima velocità il materiale superficiale. In questo modo, il nocciolo delle capsule viene compresso e portato a temperature e densità

superiori a quelle critiche. Poiché l'aspetto essenziale del meccanismo di compressione è lo sfruttamento del principio di conservazione della quantità di

moto, questa modalità di fusione viene definita "A CONFINAMENTO INERZIALE". © 2016 - 2020 Università Telematica eCampus - Data Stampa 31/03/2020 13:23:25 - 35/80

Set Domande: ENERGETICA AMBIENTALE

INGEGNERIA INDUSTRIALE

Docente: Coccia Gianluca

Lezione 030

01. Quale tra queste non è una caratteristica degli stagni solari?

Possibilità di generare energia su larga scala

Sfruttano sia la radiazione incidente sia la radiazione diffusa

Ridotti costi di manutenzione

Elevati costi di investimento

02. Quale affermazione sugli stagni solari non è corretta?

Uno stagno solare sfrutta la differenza di salinità per ottenere un perfetto miscelamento degli strati d'acqua

Uno stagno solare funziona ininterrottamente e non è sensibile alle variazioni giorno-notte, ma solo alle variazioni climatiche stagionali

Gli stagni solari sono dei laghetti artificiali di piccola profondità con un diverso contenuto di salinità negli strati profondi.

Negli stagni solari si riescono a mantenere differenze di temperatura dell'ordine di 100 K tra fondo e superficie

03. La costante solare è:

la generazione interna di calore per unità di volume del sole

la potenza totale irraggiata dal sole

la potenza solare netta in arrivo su una unità di superficie terrestre, orientata in direzione normale ai raggi

l'energia solare incidente, per unità di tempo, su una superficie unitaria orientata in direzione ortogonale ai raggi solari e posta fuori dell'atmosfera

04. La costante solare vale:

1368 kW/m2

1368 W

1368 W/m2

1368 W/m3

05. Le fornaci solari:

utilizzano la fusione nucleare

impiegano specchi che concentrano la radiazione solare su un'area molto vasta

sono utilizzate per la fusione dei metalli

raggiungono temperature superiori a 3000 K

06. Il solare termodinamico:

utilizza la radiazione solare per alimentare un ciclo Rankine

è una utilizzazione solare ad altissima temperatura

concentra la radiazione solare su pannelli fotovoltaici per massimizzare le prestazioni

produce acqua ad alta temperatura per sistemi di teleriscaldamento

07. A cosa serve la differenza di salinità negli stagni solari?

A evitare l'evaporazione dell'acqua

Per farli operare come dissalatori

A innescare moti di rimescolamento

A instaurare differenze di temperatura tra gli strati superficiali e profondi

08. Si calcoli il massimo irraggiamento specifico incidente a Palermo (latitudine 38° N) all'equinozio su una superficie captante orientata a Sud ed inclinata,

rispetto al piano orizzontale, 5° più della latitudine. Si assuma G0=1368 W/m2 ed il coefficiente di trasmissione dell'atmosfera pari a 0.75.

© 2016 - 2020 Università Telematica eCampus - Data Stampa 31/03/2020 13:23:25 - 36/80

Set Domande: ENERGETICA AMBIENTALE

INGEGNERIA INDUSTRIALE

Docente: Coccia Gianluca

09. Si calcoli il massimo irraggiamento specifico incidente a Roma (latitudine 42° N) all'equinozio su una superficie captante orientata a Sud ed inclinata,

rispetto al piano orizzontale, 5° più della latitudine. Si assuma G0=1368 W/m2 ed il coefficiente di trasmissione dell'atmosfera pari a 0.81.

10. Si calcoli il massimo irraggiamento specifico incidente a Novedrate (latitudine 45° N) all'equinozio su una superficie captante orientata a Sud ed inclinata,

rispetto al piano orizzontale, 10° più della latitudine. Si assuma G0=1368 W/m2 ed il coefficiente di trasmissione dell'atmosfera pari a 0.70.

11. Descrivere il principio di funzionamento di uno stagno solare ed i principali vantaggi tecnico-economici.

12. Rappresentare uno schema di impianto solare a torre con campo di specchi e spiegarne il funzionamento.

11:I “solar pond&rdq