L’ENERGIA NUCLEARE OGGI

• Perche’ oggi si riparla del Nucleare?

• Come si produce oggi l’energia nucleare ?

LA DISTRIBUZIONE DELLE FONTI DI ENERGIA IN ITALIA E NEL MONDO

I PROBLEMI DELL’ENERGIA IN ITALIA

• Forte dipendenza dalle fonti di importazione 83.6%(fossili 71.1%,nucleare importato12,5%).

• Basso utilizzo delle fonti rinnovabili 16.3% (idroelettrico 12.1%,geotermico 1.5%,biomasse 1.9%,eolico 0.8%)

• Eccessiva emissione di gas serra: violazione del protocollo di Kyoto che impone entro il 2012 la riduzione del 6.5% rispetto alle emissioni 1990 (nel 2007 le emissioni in Italia risultavano gia’ superiori del 17% rispetto al 1990 con trend in aumento).

• Costi della energia elettrica superiori del 24% per le utenze industriali e del 45%per consumi domestici rispetto alla media Eurostat dei 27 Paesi

QUALE FUTURO ?

I modelli dipendono dalle proiezioni sui consumi.• Incremento costante pari al valore medio 2%

degli ultimi anni fino al 2020: partendo dal consumo totale di elettricita’ in

Italia di circa 360TWh nel 2006 si estrapola per il 2020 un consumo totale di 475TWh con un incremento del 31.9%

di conseguenza la potenza elettrica installata di 94000MW nel 2007 arriverebbe a circa 122000MW nel 2020.

In questa ipotesi e se si tiene conto delle restrizioni alla espansione nell’uso di combustibili fossili e’ prevedibile la necessita’ dell’energia nucleare e comunque una situazione molto difficile nei prossimi anni

QUALE FUTURO ?Nell’ipotesi di risparmio energetico(tasso di

crescita nei consumi costante e pari all’1%):i consumi arriverebbero nel 2020a

413TWh(+15%) e la potenza a 108000MW.In questa ipotesi la Commissione Energia della

SIF ha proposto (2008) il seguente piano di copertura:

QUALE FUTURO ?

• Anche questo secondo schema non e’ certamente privo di incertezze e rischi notevoli e rappresenta una grossa sfida per le capacita’ “realizzative” del Paese.Puo’ pero’ costituire un riferimento interessante per la pianificazione energetica nei prossimi anni,fermo restando,allo stato dell’arte, che un mix energetico che includa anche il nucleare resta la migliore soluzione,se non l’unica per lo sviluppo futuro di un moderno paese industriale.

LA PRODUZIONE DI ENERGIA

E IL REATTORE NUCLEARE

LA FISSIONE NUCLEARE • Schematicamente si intende per fissione

la divisione di un nucleo pesante in due nuclei-frammenti piu’ leggeri a seguito della cattura di un neutrone.

LA FISSIONE NUCLEARE

• Nel processo si libera una quantita’ notevole di energia che si manifesta come energia cinetica(velocita’) dei due frammenti.

• In alcuni nuclei(U233 ,U235,Pu239),detti fissili,la cattura del neutrone e’ tanto piu’ probabile quanto piu’ bassa e’ la sua velocita

LA REAZIONE A CATENA

fattore di moltiplicazione =rapporto tra il numero di neutroni in una generazione e quelli della generazione precedente K><=1

Nella fissione vengono emessi,oltre ai nuclei frammenti,anchedue/tre neutroni veloci

PARTI COMPONENTI IL NOCCIOLO DEL REATTORE NUCLEARE

Il NOCCIOLO e’ la zona dove si sviluppa la reazione a catena e si genera il calore.Contiene:

• Il combustibile ,una miscela di isotopi di Uranio contenente U238 e U235 arricchito a circa 3%,dove avviene la fissione,generalmente sotto forma di ossido di uranio in barre cilindriche.

• Il moderatore/refrigerante,generalmente acqua,in cui sono immerse le barre di combustibile e che consente sia di rallentare i neutroni,sia di rimuovere il calore prodotto nel combustibile.

• L’assorbitore,una sostanza in grado di assorbire i neutroni senza fissionare:variando la quantita’ di assorbitore si puo’ cambiare la quantita’ di neutroni disponibili e quindi il fattore di moltiplicazione.In forma di barre mobili che possono essere inserite o estratte

LA REAZIONE A CATENA NEL REATTORE

L”IMPIANTO DEL REATTORE NUCLEARE

1 _COMBUSTIBILE E BARRE DI CONTROLLO ; 2_MODERATORE;3_SCAMBIATORE DI CALORE;4_TURBINE 5 CONDENSATORE;6_TORRI REFRIGERANTI

LE GENERAZIONI DEI REATTORI PASSATE,PRESENTI E…FUTURE