LE FONTI RINNOVABILI - LA FISSIONE

fisica

LE FONTI RINNOVABILI

L'attenzione si ha avuta a conseguenza:

*delle crisi petrolifere

*della diffidenza verso l'energia nucleare.

Differenza sostanziale:

FONTI RINNOVABILI=>estremamente diffuse

FONTI TRADIZIONALI=>molto concentrate

Quindi, x utilizzare le prime è necessario concentrarle, cioè accu 818c28i mulare la loro energia in corpi o zone dello spazio relativamente piccole.

X quanto riguarda l'energia solare, si sono realizzati sostanzialmente 3 tipi di apparecchiature:

1) CENTRALI SOLARI=>i raggi vengono concentrati con sistemi di specchi su adeguata caldaia

2) PANNELLI SOLARI=>abbastanza diffusi x il riscaldamento di edifici

3) CELLE FOTOVOLTAICHE=>convertono direttamente la luce del sole in energia elettrica

LA FISSIONE

STABILITA' DEI NUCLEI

I nuclei di un atomo sono costituiti da un certo numero di NUCLEONI. Queste particelle sono tenute insieme da forze nucleari molto intense che si oppongono a quelle repulsive di tipo elettrostatico. Queste forze incidono sulla stabilità dei nuclei: 1) Nei nuclei leggeri (con pochi nucleoni)=>ciascuna particella non è circondata dalle altre=>forze nucleari attrattive meno intense) 2) Nei nuclei pesanti (con molti nucleoni)=>forze elettrostatiche repulsive acquistano un'incidenza maggiore 3) I più stabili sono quelli medi.

ENERGIA IN GIOCO NELLE REAZIONI NUCLEARI

Un sistema qualsiasi è tanto più stabile quanto minore è il suo livello di energia potenziale complessiva. L'energia in gioco di una qualsiasi reazione nucleare è enorme, se rapportata alla massa degli atomi.

LA REAZIONE A CATENA

Di norma, le reazioni nucleari prodotte col bombardamento con particelle elementari interessano solo pochi atomi e quindi l'energia che si può liberare non consente alcuna utilizzazione pratica in quanto il valore è troppo piccolo.

Esistono anche reazioni macroscopiche come quella dell'uranio dove, durante la fissione, si liberano alcuni neutroni che possono colpire alcuni nuclei, i quali a loro volta si scindono e liberano altri neutroni, in modo da coinvolgere l'intera massa.

ENERGIA LIBERATA NELLA FISSIONE

Una reazione nucleare che conduce da nuclei pesanti a nuclei medi procede nel senso della maggior stabilità del sistema, e quindi cede energia all'esterno.

CONDIZIONI NECESSARIE X REALIZZARE LA REAZIONE A CATENA

Non si realizza spontaneamente se non esistono opportune condizioni.

FATTORE DI MOLTIPLICAZIONE: è dato dal rapporto tra il numero N di nuclei che subiscono una fissione secondaria ed il numero Ndi quelli che l'hanno subita prima. La condizione necessaria è che il fattore di moltiplicazione sia come minimo 1.

I REATTORI NUCLEARI

Sono apparecchiature che consentono l'utilizzazione a scopi pacifici dell'energia nucleare ottenuta dalla fissione. SCOPO: realizzare una reazione a catena controllata, durante la quale l'energia viene emessa gradualmente nella quantità prestabilita.(=>CONDIZIONE DI CRITICITA' =1).

ELEMENTI ESSENZIALI DI UN GENERICO REATTORE:

*NOCCIOLO: zona centrale contenente il materiale fissile.

*MODERATORE: circonda il materiale fissile ed è costituito da una sostanza che rallenta i neutroni senza assorbirli (può essere grafite, acqua, acqua pesante=>acqua+deuterio al posto dell'idrogeno).

*REGOLATORE: barre (di afnio, cadmio) che possono assorbire un gran numero di neutroni.