Fissione e fonti rinnovabili

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Categoria:	Fisica
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Data:	10.07.2001
Numero di pagine:	2
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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 accumulare 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.