• IERI

• DOMANI• OGGI

Le centrali nucleari erano sostanzialmente delle

centrali termoelettriche che utilizzavano uno o più reattori

nucleari a fissione; la differenza sostanziale sta nel

processo che veniva utilizzato per fornire calore e formare il

vapore da inviare alle turbine.

IERI

Nel 2005 vi erano 443 centrali nucleari

nel mondo operative in 31stati.

La potenza degli impianti varia

da un minimo di 40 MW fino a 1000 MW.

Attualmente queste producono

il 17% dell'energia elettrica mondiale.

La Francia ha il primato europeo con 50 impianti attivi.

Il primo reattore

nucleare fu

realizzato da

Enrico Fermi nel

1942.

La prima centrale

nucleare in Italia

fu realizzata a

Latina nel 1962.

Nel

REATTORE

NUCLEARE

A FISSIONE

l’energia termica

prodotta

dalla fissione

dell’Uranio

viene convertita

in en. elettrica

attraverso

turbine.

Collocato al centro di un cilindro in cemento armato, in parte interrato,

il REATTORE

è un cilindro in acciaio inossidabile avvolto da una schermatura in cemento armato

chiusa da un coperchio.

All’ interno del reattore si trova il NOCCIOLO

che contiene una miscela di U 235 e U 238 e le barre di controllo che regolano la

reazione a catena.

IL PIU’ DISASTROSO INCIDENTE

NUCLEARE DELLA STORIA

CHERNOBYL 26 APRILE 1986

La direzione ha deciso di effettuare un esperimento sull’ unità 4; è stato disinserito l’ impianto di raffreddamento di emergenza;

il reattore, portato ad uno stato instabile, si è surriscaldato improvvisamente;

ai tecnici è stato detto di continuare e sollevare le barre di sicurezza;

a 800° C il vapore ha reagito con le barre e libera H che a contatto con l’ Ossigeno dell’aria provoca l’esplosione;

la grafite, utilizzata come diatermico, carica di elementi radioattivi, a 1100°C ha bruciato ed i suoi fumi radioattivi si sono diffusi nell’ atmosfera grazie al vento

l’ alta temperatura ha provocato l’evaporazione dell’acqua di raffreddamento principale;

MA COSA è ACCADUTO???

In questi venti anni da Chernobyl

la comunità scientifica ha preso un giusto

momento di riflessione

per reinvestire sulla sicurezza degli

impianti e ridurre i rischi.

Per fare un'analisi scevra da posizioni di parte è necessario considerare le

diversità tecnologiche tra l'impianto di Chernobyl

e le centrali d'ultima generazione.

Queste ultime sono il risultato dell'evoluzione tecnologica degli

ultimi decenni che ha preso spunto dagli errori del passato e

dallo stesso disastro di Chernobyl.

Così oggi una centrale nucleare di moderna costruzione integra sempre

una sovrastruttura (a volte doppia)

per impedire la fuoriuscita di vapori in caso di esplosioni

e gli stessi impianti di sicurezza sono basati su principi fisici, oltre che

elettronici, in grado di sopperire a guasti tecnici

e agli errori umani.

OGGI

Il cammino della tecnologia nucleare dopo Chernobyl si

è rallentato ma non si è mai completamente fermato ed oggi

trova un nuovo sviluppo soprattutto in Asia dove sono in

costruzione decine di nuovi impianti nucleari per fronteggiare la

crisi petrolifera futura.

Oggi sono attualmente in funzione nel mondo

439 centrali nucleariper soddisfare il fabbisogno del 17%

della domanda mondiale d'energia elettrica.

Il nucleare tornerà pertanto sui tavoli dei

programmi energetici

in nome della diversificazione

e della lotta all'effetto serra.

Il mondo si sta avviando lentamente

verso una fase post-petrolifera.

Non scompariranno petrolio, carbone o gas ma

saranno certamente affiancati dalle energie

rinnovabili e anche dal nucleare a fissione

in attesa che maturi

la tecnologia a fusione.

La CENTRALE NUCLEARE DI CERNAVODA IN ROMANIA

è composta da 4 unità ed ha un

REATTORE A CALDO ad ACQUA PESANTE.

Viene utilizzato URANIO

non arricchito,

cioè a bassa produzione

di neutroni

e per sfruttarlo

al massimo, come

FLUIDO DIATERMICO

(che ha il compito

di assorbire il calore

dato dalla fissione

e di trasportarlo

alla turbina

per essere convertito

in en. elettrica),

viene utilizzata

ACQUA PESANTE

che ha bassissima

probabilità

di catturare neutroni.

1. Una centrale nucleare non emette CO2

Le centrali nucleari non producono anidride carbonica ed

ossidi di azoto e di zolfo, principali cause del buco nell'ozono

e dell'effetto serra.

Il nucleare presenta

indubbiamente dei VANTAGGI:

2. Vantaggio nella bilancia dei pagamentiLa produzione di energia dal nucleare riduce l'importazione di

petrolio e la dipendenza delle economie dal petrolio.

La copertura del fabbisogno energetico interno tramite il nucleare riduce la possibilità degli shock esterni sull'economia e consente ai governi un minore carico di spesa

sulla bilancia dei pagamenti con l'estero.

Il tutto si traduce in una maggiore stabilità del sistema economico nazionale.

3. Maggiore stabilità politica

Le principali riserve petrolifere sono concentrate in pochi paesiad elevata instabilità politica (Medio Oriente)

che rischia di trasmettersi anche nei paesi fortemente dipendenti dall'importazione del petrolio.

L'uso del nucleare riduce la dipendenza occidentale dal petrolio mediorientale..

le scorie nucleari sono un

aspetto critico del nucleare.

Non possono essere distrutte e l'unica

soluzione, per il momento, sembra essere lo

stoccaggio per migliaia di anni in depositi

geologici o ingegneristici.

La ricerca di un deposito sicuro è tra i

principali obiettivi della UE e degli Usa.

..........

Sono necessari anni di studi e grandi investimenti per l'individuazione delle

soluzioni di stoccaggio per centinaia di migliaia di anni.

Il trasporto di scorie e di materiale nucleare è uno degli aspetti più critici della

questione "sicurezza".

Ma gli svantaggi?

Durante il trasporto, oltre all'opposizione delle

popolazioni, sussiste il rischio di incidenti e di

attentati terroristici.

Per questi motivi i depositi di scorie

dovrebbero risiedere nei pressi delle

centrali nucleari evitando in questo modo la

necessità del trasporto delle scorie.

La ricerca tecnologica e scientifica

non ha ancora trovato il modo per

distruggere le scorie all'interno delle

stesse centrali nucleari.

Ma può esiste un nucleare più sicuro?

LA FUSIONE

1.La fusione nucleare è la sfida del terzo millennio

E' una via pulita per produrre energia,

senza rischio di esplosioni devastanti

o irraggiamento da scorie radioattive

ma semplicemente utilizzando il processo delle stelle e del Sole.

DOMANI

E' il progetto per realizzare la fusione promosso da

Canada, UE, Giappone, Russia, Cina, Corea del Sud e

USA. La costruzione durerà almeno dieci anni e

produrrà energia a partire dal 2035.

2. International Thermonuclear Experimental Reactor

In caso di perdita di controllo,

il reattore a fusione tenderà a raffreddarsi

arrestando spontaneamente il processo di fusione.

3. Si riducono le conseguenze di eventuali incidenti.

Il combustibile dei reattori a fusione è dato dal deuterio e dal litio,

entrambi estratti dall'acqua e dal terreno.

Gli isotopi dell'idrogeno (deuterio, trizio, ecc.) sono posti sotto vuoto

e riscaldati ad alte temperature fino a

formare il "plasma“(nuclei separati dagli elettroni).

Quest'ultimo viene poi riscaldato a sua volta da corrente elettrica

per far sì che gli atomi di idrogeno si fondano

rilasciando energia e atomi di elio.

Come

funziona

la FUSIONE

NUCLEARE?

Nella fusione nucleare due nuclei leggeri si fondono per ottenere nuclei pesanti,

generando energia per difetto di massa

(dopo la fusione la massa è sempre minore alla somma dei due nuclei

la parte di materia mancante si è trasformata in energia).

Il problema

delle temperature elevate

Le alte temperature

richieste dalla fusione

pongono un problema concreto:

nessun materiale può

resistere a centinaia di

milioni di gradi.

Negli ultimi anni si è cercato

di risolvere il problema

creando dei campi magnetici

tali da distanziare

il plasma dalle pareti metalliche.

Due nuclei posti ad una

distanza minima (millimiliardesimo

di millimetro) tendono a

fondersi sotto spinta

della forza di gravità nucleare

rilasciando energia.

Perchè

la fusione nucleare

richiede

altissime temperature

per compiersi?

Il processo di fusione è però

ostacolato da un'altra forza,

quella elettrostatica.

Questa forza è provocata

dalla carica positiva dei

protoni

che li porta a respingersi.

Per superare la barriera elettrostatica i nucleidevono essere portati

ad uno stato di eccitazione raggiungibile

solo ad altissime temperature (100 milioni di gradi),

tali da spingere al movimento

i nuclei

e quindi a scontrarsi (ovvero a fondersi).

Il problema dell'energia

per avviare la fusione

L'energia necessaria per provocare

la fusione nucleare è pertanto elevata.

Nei primi esperimenti l'energia prodotta non ha compensato

quella necessaria per produrla.

Un problema di non poco conto

che gli scienziati devono cercare di superare per consentire

una concreta applicazione industriale della fusione nucleare.

Di sicuro non esiste nulla, ciò che l'uomo può cercare di gestire

sono soltanto le conseguenze degli eventi.

Su questo punto mi fermo lasciando a tutti il diritto di avere una propria personale

"opinione" a favore o contro del nucleare senza scomodare il concetto di "sicurezza" o

quello del "catastrofismo".

Per queste

ragioni, la

fusione

nucleare può

considerarsi

come la sfida

del terzo

millennio

• http://www.ecoage.it

• libro: Power Generation news, AnsaldoEnergia, a Finmeccanica Company

• libro: FINMECCANICA magazine n.12