ENERGIA NUCLEARE E ARMI CHIMICHE E BIOLOGICHE

Presentazione sul tema: "ENERGIA NUCLEARE E ARMI CHIMICHE E BIOLOGICHE"— Transcript della presentazione:

1 ENERGIA NUCLEARE E ARMI CHIMICHE E BIOLOGICHE
Realizzato dalla classe CHIMICA 5

2 Introduzione Buona visione!
Il tema del nucleare è spesso argomento di discussione, soprattutto in campo internazionale, dove diverse nazioni, come Stati Uniti e Francia, ne fanno già ampio uso, soprattutto per la produzione di energia. Per approfondire questo argomento, il gruppo opzionale 5 di chimica dell’istituto B.U.S. Pascal, ha elaborato una presentazione nella quale verranno trattati i campi del nucleare civile e militare, con uno spazio dedicato alle armi chimiche e biologiche: l’energia nucleare, il passato, il presente e il futuro delle armi e gli accordi internazionali per limitarle, il tutto in questa ampia relazione Buona visione!

3 Radioattività naturale
INDICE GENERALE Radioattività naturale ed artificiale Impianti nucleari Produzione di scorie Il nucleare nel mondo Fallimenti notevoli Energia nucleare ed armi chimiche e biologiche Nucleare civile e militare Armi nucleari nel mondo Le armi biologiche Storia Disarmo e controllo Le armi chimiche Storia Disarmo e controllo Clikkare su questa icona per ritornare a questo indice durante la presentazione

4 PRODUZIONE DI SCORIE IL NUCLEARE NEL MONDO FALLIMENTI NOTEVOLI
Realizzato da: Bigi Alessandro, Bertolini Aureliano, Barilli Stefano, Aldrovandi Marco, Neviani Marco

5 L’EVENTUALE DIFFUSIONE
INDICE DEGLI ARGOMENTI I FALLIMENTI NOTEVOLI: CHERNOBIL E SUPERPHENIX I COSTI, I RISCHI E L’EVENTUALE DIFFUSIONE DELLE CENTRALI NUCLEARI NEL MONDO ENERGIA NUCLEARE LA PRODUZIONE DI SCORIE RADIOATTIVE E DI ELEMENTI CHE NON ESISTONO IN NATURA LA SITUAZIONE ATTUALE & PROSPETTIVE FUTURE

6 I COSTI, I RISCHI E L’EVENTUALE DIFFUSIONE DELLE CENTRALI NUCLEARI NEL MONDO
ESTERNI COSTI INTERNI

7 COSTI ESTERNI I costi esterni (cioè quelli che non vengono calcolati perché sono dati dall’impiego di un dato processo tecnologico) per il nucleare non dovrebbero esistere per due ragioni: Le basi su cui è fondato lo sviluppo dell’economia non comprendono il nucleare. La produzione di energia da parte del nucleare è di origine troppo recente per addurre ragioni storiche della mancata considerazione dei costi non direttamente legati alla tecnica di trasformazione energetica.

8 COSTI INTERNI I costi riguardanti il funzionamento di una centrale nucleare sono: Costi dovuti allo smantellamento e alla bonifica del sito al termine del periodo di attività dell’impianto Costi dovuti alla sistemazione dei rifiuti radioattivi Costi per la difesa delle centrali nucleari da possibili attacchi bellici o terroristici Costi dovuti ad eventuali incidenti Nel caso di una grande diffusione delle centrali nucleari: I costi crescerebbero in modo esponenziale e non in modo lineare al crescere delle centrali I costi per lo smaltimento e la bonifica dei vari siti e i costi per le scorie diventerebbero molto alti La radiazione dispersa non sarebbe più trascurabile Sarebbe impossibile la difesa delle centrali nucleari Aumento della possibilità di incidenti

9 I FALLIMENTI NOTEVOLI: CHERNOBIL E SUPERPHENIX
La storia della tecnologia nucleare non è una sequenza ininterrotta di successi, sono infatti capitati molti incidenti alle centrali nucleari. I due più conosciuti ed importanti sono stati l’incidente di Chernobyl e la serie di incidenti al reattore Superphénix. Chernobyl Superphénix

10 Superphénix Superphénix è il nome del reattore autofertilizzante veloce da 1200MW elettrici di potenza della centrale di Creys Malville, in Francia. Questo reattore è stato dal 1987 soggetto di vari incidenti. Nel 1998 il nuovo governo di Francia decise di arrestare definitivamente il reattore.

11 Chernobyl Il disastro di Černobyl è stato il più grave incidente nucleare della storia, l'unico al livello 7 (il massimo) della scala INES dell‘IAEA. Avvenne il 26 aprile 1986 alle ore 1:23:44 presso la centrale nucleare Chernobyl. Gli effetti a lungo termine dell’incidente di Chernobyl si notano nelle piante, negli animali e nell’uomo, con deformità in tutti gli esseri viventi.

12 LA PRODUZIONE DI SCORIE RADIOATTIVE E DI ELEMENTI CHE NON ESISTONO IN NATURA
Per scorie si intende il combustibile esaurito che viene estratto dai reattori nucleari al termine del periodo di utilizzo per la produzione di energia elettrica (per maggiori informazioni sulle scorie clicca qui). Le caratteristiche delle scorie nucleari sono: La radioattività Il tempo di dimezzamento

13 IL TRATTAMENTO CHE SUBISCONO LE SCORIE:
Le scorie nucleari vengono estratte dal reattore prima che tutta la reazione di fissione sia avvenuta perché il combustibile non reggerebbe di più lo stress termico e radioattivo e per evitare di far avvenire la reazione in modo molto veloce ed incontrollato. Il combustibile che contiene uranio, plutonio ed altri attinidi e prodotti della fissione come lo iodio, il cesio, tecnezio, ecc. a questo punto può essere trattato in tre modi: 1° MODALITA’ 2° MODALITA’ 3° MODALITA’

14 1° MODO PER TRATTARE LE SCORIE
La prima possibilità è chiuderli in appositi contenitori e metterli in un deposito geologicamente stabile.

15 2° MODO PER TRATTARE LE SCORIE
La seconda possibilità è una sorta di riciclo: arricchimento dell’uranio o trasformazione del plutonio in MOX per poter poi riutilizzare il combustibile che in ogni caso dopo 1 o al massimo 2 ricicli deve essere sistemato in depositi. Cos’è il MOX?

16 3° MODO PER TRATTARE LE SCORIE
La terza possibilità consiste nel trasformare ( trasmutare ) gli elementi radioattivi in altri meno radioattivi o addirittura non radioattivi in modo da rendere il tempo di dimezzamento più basso e renderli meno pericolosi. Quest’ultima possibilità però non è ancora stata studiata a fondo anche a causa delle difficoltà tecniche che si incontrano nel metterla in pratica: la probabilità di fissione non è alta e bisogna separare un elemento dall’altro perché ogni elemento ha un trattamento diverso.

17 MOX Il MOX “combustibile ad ossidi misti” è composto da UO2 + PuO2.
Viene utilizzato da una trentina di reattori in Europa e viene utilizzato per completare un terzo del nocciolo che può arrivare anche a metà con opportuni accorgimenti per adattare la tecnologia. Il MOX viene soprattutto studiato per cercare di risolvere il problema della scarsità di minerali di uranio prevista nel prossimo futuro.

18 LA RADIOATTIVITA' La radioattività è il fenomeno per cui alcuni nuclei, non stabili, si trasformano in altri emettendo particelle. La radioattività rende le scorie radioattive tossiche per l’uomo.

19 IL TEMPO DI DIMEZZAMENTO
Un po' di uranio, lasciato a sè stesso, gradualmente decadrà in varie particelle più piccole. La velocità di decadimento si misura considerando quanto tempo occorrerebbe perché decada metà dell'uranio. Questo tempo è chiamato TEMPO DI DIMEZZAMENTO. Anche se è completamente casuale il momento in cui un dato atomo decade, è possibile predire con buona approssimazione il tempo di dimezzamento di un grande numero di atomi.

20 LA SITUAZIONE ATTUALE & LE PROSPETTIVE FUTURE
Oggi esistono 438 impiani nucleari nel mondo che producono il 17% dell’energia totale. La gestione dei rifiunti radioattivi da essi prodotti è oggetto, tutt’oggi, di dilemmi e dibattiti. Nelle prossime diapositive analizzeremo i comportamenti di alcuni dei più importanti paesi al mondo verso l’energia nucleare: GERMANIA REGNO UNITO FRANCIA STATI UNITI ITALIA NEL MONDO LE PROSPETTIVE FUTURE

21 NEL MONDO Si calcola che più di tonnellate di scorie ad alta attività saranno il prodotto dell'attività complessiva dei reattori attualmente operativi. Sono state fatte stime della quantità di scorie ad alta attività che dovrebbero trovare sistemazione nel 2050: circa 1 milione di tonnellate. Questo significa che occorrerebbe, trovando da qualche parte i luoghi adatti, costruire un deposito delle dimensioni di Yucca Mountain ogni tre o quattro anni.

22 ITALIA In Italia le centrali nucleari sono chiuse da tempo, ma la situazione è problematica sia riguardo lo smantellamento delle stesse, sia riguardo la sistemazione dei rifiuti radioattivi. La soluzione, però, non è a portata di mano per varie ragioni tra le quali possiamo sottolineare le seguenti: la forte opposizione che sicuramente incontrerebbe la realizzazione di un deposito di superficie o di profondità da parte della popolazione locale, la difficoltà relativa al reperimento e di un luogo adatto al deposito delle scorie ad all’attività e lungo periodo di dimezzamento.

23 STATI UNITI Negli Stati Uniti esistono 104 reattori che producono il 20% dell’energia totale. È stato calcolato che durante la loro vita essi produrranno nel complesso, qualcosa come tonnellate di scorie, compresa la produzione d’uranio. Alla data odierna non è prevista la realizzazione d’alcun nuovo impianto.

24 FRANCIA È il Paese europeo con la maggior concentrazione di reattori: ben 58 del tipo ad acqua in pressione, due con la nuova tecnologia a neutroni veloci. I rifiuti a bassa e media attività, sono smaltiti in superficie; quelli ad alta attività non hanno trovato una conclusione a seguito di una ricerca sulla trasmutazione e lo stoccaggio in profondità.

25 GERMANIA La Germania copre circa il 31% dei consumi interni d’elettricità. Lo smaltimento dei rifiuti radioattivi a bassa, media, alta attività avviene in depositi in profondità. La Germania ha deciso di non accettare nuovi contratti che prevedono il riprocessamento di materiali da altre centrali; ha proposto inoltre di rispettare gli impianti esistenti fino al 2005.

26 REGNO UNITO Il Regno Unito copre il 28% circa dei consumi interni d’elettricità facendo ricorso a 35 centrali nucleari. A differenza della Germania le scorie radioattive in Inghilterra, quelle a bassa attività sono in depositi sistemati in superficie.

27 LE PROSPETTIVE FUTURE La diffusione dell’energia nucleare è in una fase quasi di stallo che dura ormai da diversi anni, mentre la ricerca indirizzata a tecnologie nuove e alla fase dello smaltimento dei rifiuti radioattivi va avanti solo in alcuni Paesi. Va detto che dalle origini ad oggi non si sono viste vere novità scientifiche, a parte il reattore a neutroni veloci. Le maggiori innovazioni hanno riguardato il campo della sicurezza. Una soluzione che porta al livello zero e porta all’eliminazione delle scorie radioattive non esiste.

28 ARMI CHIMICHE STORIA DISARMO E CONTROLLO
Realizzato da: Alessia Magnani, Marco Argentieri, Rachele Bertolini, Mattia Prandi, Francesco Ferrara

29 Cosa sono le armi chimiche
Le armi chimiche sono quelle che liberano sostanze velenose in mezzo a una popolazione bersaglio allo scopo di provocare danni, invalidità e morte. Esse differiscono da: -Gli agenti incendiari che agiscono principalmente provocando combustione e creando grandi concentrazioni di calore. -Dalle armi nucleari irraggianti che liberano energia attraverso un’esplosione -Dalle armi biologiche che utilizzano organismi viventi o tossine generate da organismi viventi per provocare morte o invalidità.

30 Proprietà Gli agenti chimici bellici possono essere catalogati in base alle loro proprietà chimiche e fisiche. La letalità cioè la probabilità di provocare la morte per avvelenamento. La modalità d’azione cioè la via seguita dalla sostanza tossica per entrare nell’organismo umano (le più comuni sono quelle inalatorie e percutanee). La rapidità d’azione cioè la misura del tempo trascorso tra l’esposizione e la comparsa degli effetti. La tossicità cioè la quantità di sostanza necessaria affinché si abbia uno specifico effetto. La persistenza cioè il lasso di tempo in cui la sostanza rimane pericolosa dopo essere stata immessa nell’ambiente. Lo stato cioè solido, liquido o gassoso

31 Sistemi di dispersione
I metodi di dispersione usati erano inizialmente rozzi e inefficaci, consistevano nel semplice rilascio in atmosfera degli agenti gassosi contenuti in bombole, lasciando al vento il compito di trasportarli sulle posizioni nemiche. Solo in un secondo tempo si incominciarono ad utilizzare appositi strumenti. Quasi tutti i metodi d’espansione si basano sull’aerosol (minuscole particelle solide o liquide in sospensione nell’aria). La dimensione ideale delle particelle deve essere compresa tra 1 e 5 micron di diametro, affinché si depositino nei polmoni oppure, attorno ai 70 micron sono efficaci se l’obbiettivo è la contaminazione delle attrezzature o l’ avvelenamento attraverso contatto cutaneo. -Il sistema di lancio più efficace durante la prima guerra mondiale, fu il Livens, in pratica un grosso lancia razzi che sparava proiettili contenenti agenti chimici o i loro componenti.

32 I più importanti agenti chimici
Gas asfissianti (irritanti polmonare) provocano danni principalmente alle vie respiratorie come naso e gola ma in particolar modo ai polmoni; i più noti sono : il cloro Il fosgene I gas vescicanti (irritanti cutanei) provocano danni principalmente cutanei ma anche alle mucose come naso e bocca; i più noti sono : lewisite Gli agenti emotossici provocano la morte a causa dell’incapacità del sangue di portare ossigeno alle cellule; il più noto: acido cianidrico Gli agenti neurotossici (gas nervini) paralizzano la muscolatura respiratoria e sono in gardo di provocare la morte in pochissimi minuti i più noti sono : tabun GA Sarin GB Soman GD VX Agenti antisommossa sono utili per tenere sotto controllo le folle violente, questi non causano daqnni irreversibili; i più noti sono : i lacrimogeni

33 Le chimica per far guerra
Dal fuoco greco al flammenwerfer Fin dall’antichità strane forme di armi chimiche di natura incendiaria venivano usate nei conflitti. Il cosiddetto “fuoco greco” era un miscuglio di combustibile e olio balsamico, più denso e vischioso, e per avere un effetto a scoppio ritardato si aggiungeva CALCE VIVA. Durante gli assedi da parte degli europei, squadre speciali dette NAFFATUM, con indumenti semi-ignifughi, usavano armi incendiarie composte da combustibile, zolfo, stoppa vegetale, cera. Era l'antico napalm. La polvere da sparo ancora non esisteva. Fu un frate e alchimista, un certo Bertold Schwartz, nel trecento che riuscì a far "sposare" la polvere da sparo a un'arma perfettamente utilizzabile. Nonostante molti non considerino armi chimiche il fuoco greco o gli ordigni incendiari a base di polvere da sparo, queste tecniche antiche hanno legami diretti e indiretti con l'uso moderno di sostanze tossiche in guerra.

34 L’ottocento Guerra di secessione americana
La guerra civile americane vide l'uso di una forma primitiva di armi chimiche: IL FUMO ANTITUNNEL. L'esercito confederato, dopo l'esplosione di una bomba da 4 tonnellate di polvere nera che uccise i propri 300 uomini, decise di scavare gallerie di contromina, con diametro di 10 cm che raggiungevano quelle degli unionisti. In caso di attività nemiche sotterranee, i soldati avrebbero buttato in suddette gallerie cartucce di combustibile il cui fumo era in grado di asfissiare un uomo. Questa tattica comportava l'uso di una polvere ad altissimi contenuti di zolfo, che generava grandi concentrazioni di acido solfidrico. Altre armi forse usate nel conflitto americano fu il proiettile al cloro. Esso se esplodeva sopra la testa dei nemici, il gas a causa del suo peso specifico, cadeva rapidamente verso il suolo. Gli uomini non potrebbero schivarlo e si accorgerebbero della sua presenza solo avendolo inalato.

35 L’alba della chimica organica
Nel 1886 Meyer stava utilizzando cloridina etilenica facendola reagire con solfuro di sodio, producendo tiodiglicole (la cosiddetta IPRITE). Cercava di sintetizzare un colorante. Inaspettatamente aveva ottenuto un potentissimo veleno. Questa sostanza arrivata in mano al governo Tedesco, decise di usarla in larga scala durante il conflitto. Definito gas mostarda fu devastante contro i nemici, trovandosi impreparati, per la scarsità di materia prima, gli Alleati non poterono sintetizzare a loro volta per ribattere l'offesa dei tedeschi.

36 Grande Guerra 1914-’18 Dal flammenwerfer al Livens Projectors: il crescendo della guerra L'invenzione del flammenwerfer, il cosiddetto lanciafiamme, favorì molto la Germania nel conflitto. Gli inglesi si trovarno in svantaggio per la sorpresa. In ogni caso gli inglesi trovarono un'arma al pari del lanciafiamme se non meglio, il cannone Livens, in grado di lanciare raffiche di proiettili chimici e olio combustibile oltre 90 metri. Veniva piantato a 45 gradi nel terreno per massimizzare la gittata, e se usato con agenti chimici come il fosgene si riusciva a superare il chilometro.

37 Nel 1916 i politici dovettero affrontare il problema delle scorte per le munizioni. Soprattutto per Gli esplosivi a base di azoto. Esso fino agli inizi del novecento proveniva interamente dal Cile. Il che era un problema. Nel 1913 Fritz Haber riuscì a sintetizzare ammoniaca da azoto atmosferico, il che fu un grosso vantaggio per tutta la Germania. In inghilterra durante lo stesso periodo mancava l'acetone, così Churchill incaricò un chimico sionista, Weizmann. Egli riuscì ad ottenere da batteri l'acetone, i quali lo producono naturalmente. Il primo tentativo serio di utilizzare la chimica in battaglia fu con l'uso del fuoco di sbarramento tedesco contro i francesi, fatto di CLOROSOLFONATO di ORTO-DIANISINA, ideato dallo stesso Haber. Si rivelò una disfatta. Per non perdere il posto, Haber formulò una miscela di benzina in grado di resistere al gelo, mescolando xilene e nafta.

38 L’attacco con il cloro a Ypres
Nella prima guerra mondiale iniziarono i primi attacchi chimici. Essi venivano effettuati per mezzo di bombole contenenti cloro liquido il quale, con l’apertura della bombole, evaporava diventando un gas mortale. Con essi vennero attuati i primi metodi di difesa contro le armi chimiche, essi erano rozzi ma efficaci. Il cloro venne abbandonato in breve tempo.

39 Il gas mostarda I tedeschi introdurrono l’utilizzo in guerra del gas mostarda (un gas che già a basse concentrazioni poteva provocare danni a occhi e polmoni e provocare vesciche sulla pelle). Esso provocò un enorme numero di vittime e feriti. Gli effetti del gas

40 Armi chimiche in guerra
Inizialmente molti si opposero all’utilizzo delle armi chimiche in guerra perché considerate disumane, ma alla fine molti si appoggiarono ad esse nella speranza di concludere rapidamente la guerra. Inoltre esse vennero considerate da diversi dottori meno dannose rispetto a armi convenzionali quali le pallottole o gli esplosivi.

41 Guerra contro i contadini nell’URSS
Dopo aver sconfitti l’Armata bianca, l’Armata Rossa sovietica dovette fronteggiare una ribellione contadina nella provincia di Tambov. Essa venne repressa con violenza. I repressori non mostrarono alcuna pietà nei confronti dei contadini ribelli e fecero uso di gas asfissianti nelle foreste in cui potevano esserci banditi in fuga. Armi chimiche in Giappone Nell’isola di Taiwan, di recente ceduta al Giappone, scoppiò una rivolta conto a conquistatori. Essi la repressero senza troppe difficoltà, anche perché le popolazioni locali utilizzavano armi da fuoco primitive e da caccia, mentre i giapponesi gas lacrimogeni e proiettili riempiti con gas verde (cloroacetofenone).

42 La guerra… …d’Etiopia …sino-giapponese Nel 1935 Benito Mussolini invase l’Etiopia e per accelerare la vittoria, l’esercito italiano fece uso di armi chimiche. Quando gli avversari si riunivano in gruppi abbastanza consistenti, venivano bombardati con bombe contenenti gas mostarda. In questo modo l’Italia, in poco tempo, ebbe la meglio contro l’Etiopia. Durante la guerra sino-giapponese (dal 1937 al 1942) , i giapponesi fecero uso di un gran numero di armi chimiche contro i cinesi e per questo, il presidente americano Roosevelt, proibì il loro utilizzo al Giappone e nel caso questo divieto non fossa stato rispettato, gli USA sarebbero intervenuti militarmente (cosa che però non fecero mai).

43 Gli USA e le armi chimiche
Churchill e le armi chimiche La Germania si stava preparando per attaccare la Russia facendo uso di armi chimiche, così Churchill, le inviò un messaggio in cui la minacciava di attaccarla in caso di un qualunque attacco chimico contro la Russia. La Germania rispose bombardando Londra, rinunciando però all’utilizzo dei gas. Durante la seconda guerra mondale, in Europa non ci furono mai scontri con l’utilizzo di armi chimiche. Gli USA e le armi chimiche Il presidente degli stati uniti Roosevelt, rimase sempre fortemente contrario all’utilizzo delle armi chimiche, infatti gli USA non ne fecero uso e anche l’utilizzo del fosforo bianco (una sostanza che fatta bruciare ad alte temperature produceva una grande quantità di fumo) fu messo in discussione.

44 Armi chimiche in Corea La Cina e la Corea del Nord hanno accusato gli Stati Uniti di aver fatto uso di armi chimiche e biologiche durante la guerra di Corea, però non sono state trovate prove credibili di un effettivo uso di armi chimiche. Cinque anni dopo la fine della seconda guerra mondiale, le forze militari americane non erano tecnicamente in grado di intraprendere attacchi chimici offensivi. Verso la fine della guerra le forze cinesi obbligarono gli americani a una imponente ritirata che lasciò americani morti e tonnellate di materiale.

45 1963-67: guerra civile in Yemen
Il leader egiziano Gamal Adbel Nasser intervenne nella guerra civile scoppiata nello Yemen tra monarchici e repubblicani con uso di armi chimiche. Secondo le cronache l’Egitto ha fatto uso di scorte chimiche ma con iscrizioni in caratteri cirillici che indica un’origine sovietica. : sudest asiatico Durante la guerra del Vietnam venne fatto uso di gas nervino sarin contro i vietnamiti, i laotiani e gli americani. Nessuna prova è stata mai portata a sostegno dell’accusa. La spiegazione più probabile è che si sia trattato di un gas antisommossa, CS, un gas non letale.

46 : guerra Iran-Iraq Il 12 agosto 1981 l’Iran denunciò per la prima volta l’uso di armi chimiche da parte irachena. Le accuse non sono mai state dimostrate, tuttavia nel marzo 1984 le Nazioni Unite confermarono l’uso iracheno di armi chimiche, compresi gas mostarda e gas nervino GA. I capi iracheni usarono in contemporanea agenti nervini non persistenti sulle postazioni avanzate e gas mostarda persistente sulle postazioni logistiche arretrate. Saddam Hussein fece uso di armi chimiche contro i villaggi curdi dell’Iraq, dove nel 1988 almeno 4000 civili morirono avvelenati da gas. I sopravvissuti a questo attacco riportarono lesioni permanenti. A seguito dell’attacco l’Iran, mostrando al mondo i documenti filmati sul massacro perpetrato dagli iracheni. In questo modo però svelava alla sua stessa popolazione la potenza delle armi chimiche irachene e l’orrore che queste potevano provocare. L’effetto demoralizzante provocò la ritirata delle forze iraniane

47 1991: la lezione della guerra del Golfo
Nel 1990, Saddal Husein invase il Kuwait ma non si aspettava che gli Stati Uniti rispondessero in maniera così decisa . Le forze americane aeree e di terra erano dotate di equipaggiamenti protettivi. Ai soldati erano state prescritte pastiglie di piridostigmina bromuro (PB). Secondo alcuni le pastiglie di PB sarebbero una delle cause della sindrome del Golfo, che colpisce i reduci dalla guerra. Nel giugno 1996 il Dipartimento della Difesa americano si convinse che l’arsenale di Khamisiyah conteneva più di 8 tonnellate di sarin al momento cui fu fatto saltare dall’esercito USA. L’esplosione liberò una nuvola si sarin. La concentrazione nell’aria era molto bassa e nessun militare che si trovava nelle immediate vicinanze ha presentato sintomi da esposizione a gas nervino.

48 Convenzione armi chimiche
La 1° discussone significativa sul banco delle armi chimiche dopo quella di ginevra del 1925 si ebbe dopo la conclusione della convenzione sulle armi biologiche e tossiche del 1972. La convenzione promuove le verifiche invasive ( ispezioni ), non subito accettate dall’ unione sovietica. A una delle 2 parti tra USA e URSS veniva dato il permesso di scegliere un sito ed entrarvi con un preavviso minimo. Alla fine degli anni 80 le due potenze si spiavano personalmente i depositi. Nel 1992 la convenzione sulle armi chimiche mise al bando le stesse in maniera permanente e totale.

49 Sostanze chimiche Si dice precursore una sostanza che mischiata con un altra produce un aggressivo chimico per fabbricare armi. Esistono distinzioni tra sostanze a seconda della pericolosità: 1a categoria: sostanze utilizzabili come armi, scarso uso industria civile 2acategoria: sostanze tossiche, precursori per sostanze di 1° tipo, usi industriali e commerciali in quantità limitata. 3a categoria:agenti tossici, precursori di 1a e 2a categoria, ampiamente utilizzati nel campo civile.

50 Gruppo Australia Organizzazione di 33 paesi con lo scopo di controllare le esportazioni di sostanze chimiche fondato dopo la scoperta di uso di armi chimiche nella guerra dell‘Iran-Iraq fornite da paesi occidentali. Ci sono stati controlli vari di impianti e sostanze chimiche nel 2000 da parte della convenzione e la distruzione di 20 impianti di produzione di armi chimiche

51 NUCLEARE CIVILE E MILITARE ARMI NUCLEARI NEL MONDO
Realizzato da: Mattia Visentin, Fabio Travaglioli, Francesco Rossi, Roberto Cristofori

52 Energia nucleare Nucleare civile e militare
Il plutonio può generare un’ esplosione di immane potenza La ricaduta radioattiva del plutonio moltiplica gli effetti distruttivi Per risolvere il problema delle scorie, è necessaria la sistemazione in appositi depositi, con conseguenze per i costi, la reperibilità dei siti e i rischi futuri Il plutonio quindi, porta più problemi di quelli che risolve, mentre l’uranio è limitato Questi due elementi portano alla realizzazione di nuove armi, che si cerca di accettare

53 Eliminare la guerra dalla storia è quasi impossibile; intanto si cerca di evitare la diffusione delle armi nucleari con trattati e accordi Si potrebbe dividere nucleare civile e militare, ma non accadrà mai se non si rinuncia al nucleare nel suo complesso Se la distinzione fosse attuata, il nucleare per l’energia elettrica continuerebbe a produrre scorie e inoltre questa separazione non durerebbe a lungo. In sintesi …

54 Armi nucleari La seconda guerra mondiale e la corsa agli armamenti
Un’ esplosione nucleare sprigiona una potenza che distrugge ogni cosa che trova davanti; inoltre, il fungo nucleare diffonde radiazioni ovunque, portando gravi malattie Nel campo militare, le scoperte riguardanti il nucleo atomico ebbero grande importanza (2° guerra mondiale) Il 6 agosto 1945, gli Stati Uniti lanciarono una bomba atomica all’uranio su Hiroshima e tre giorni più tardi, su Nagasaki, provocando migliaia di morti, la metà causate dalle radiazioni Dopo la guerra, iniziò il periodo della corsa agli armamenti (USA e Russia), in cui vennero sperimentate nuove bombe e missili a testata nucleare.

55 Nel 1952, gli Stati uniti fecero esplodere la nuova bomba all’idrogeno, che è in grado di raggiungere una potenza di circa mille volte superiore quella delle bombe a fissione Nel 1953 anche la Russia provò questa bomba e dopo queste, seguirono missili a testata nucleare e alle due potenze si aggiunsero anche la Francia, la Gran Bretagna e la Cina Altri paesi stanno cercando di procurarsi l’arma nucleare, come Israele, Pakistan; recentemente sono apparse anche la Corea del Nord e l’Iran, come riportano in questi giorni i giornali. Infine, la Russia si doterà tra breve di un nuovo missile nucleare.

56 LE ARMI NUCLEARI … Le armi nucleari esistono e le cause della loro esistenza sono dovute : alla politica estera, alla difesa degli Stati, all’aspetto politico e sociale mondiale, la geografia alla politica e la sua evoluzione nel tempo.

57 … dopo la seconda guerra mondiale
La fine della seconda guerra mondiale ha reso possibile una prima riduzione di queste armi nucleari, ma non è culminata nella distruzione totale di ogni arma nucleare. Nonostante Stati Uniti e Unione Sovietica con i loro accordi post guerra abbiano diminuito le armi nucleari, nel frattempo altri paesi hanno acquisito tali armi. USA USSR/ RUSSIA GRAN BRETAGNA FRANCIA CINA Bombe presenti nei depositi al 2003 7.650 Attive 3.000 riserva 8.200 10.000 200 350 400 Numero massimo raggiunto nell’anno 32.500 (’67) 45.000 (’86) 410 (’69) 540 (’93) 450 Numero totale di bombe costruite dal 1945 ad oggi 70.000 55.000 1.200 1.260 750 Numero di armi costruite dopo la seconda guerra mondiale

58 … Chi possiede le armi nucleari?
Oggi i paesi che possiedono ufficialmente armi nucleari oltre a USA e Russia sono: Gran Bretagna, Francia, Cina, Israele, India; Pakistan. Anche l’Italia ospita armi nucleari e precisamente ad Aviano (Pordenone) a Ghedi Torre (Brescia) a Gaeta, Sigonella, Napoli, isola della Maddalena sono presenti navi e sottomarini nucleari. Paesi Base Aerea Numero Belgio Kleine Brogel 20 Germania Buchel Ramstein 130 Italia Aviano 50 Ghedi Torre 40 Olanda Volkel Turchia Incirik 90 Gran Bretagna Raf Lakenheath 110 Totale 480

59 … la commissione di Canberra
Il governo australiano nel 1995 ha insediato una commissione indipendente denominata Commissione di Canberra per l’eliminazione delle armi nucleari che ha deciso che le armi nucleari diminuiscono la sicurezza di tutti gli stati. La commissione sostiene quattro ragioni sulle armi: non essere di alcuna utilità pratica razionale; essere un minaccia alla sopravvivenza dell’umanità e al mantenimento dell’ambiente a seguito di errori o incidenti; spingere gli stati che non ne possiedono a procurarsele; causare la minaccia terribile di un terrorismo nucleare.

60 … Il disarmo Il disarmo totale non è ancora avvenuto perché molte persone si arricchiscono con il commercio dell’uranio arricchito. In sé il disarmo sarebbe un azione possibile perché sono pochi i paesi in possesso di armi atomiche. La guerra finché sarà considerata una scelta possibile non porterà mai alla distruzione delle armi nucleari che sono di per sé un pericolo. Quasi tutti i paesi del mondo hanno aderito al trattato di Non Proliferazione che ha lo scopo di raggiungere la cessazione della corsa agli armamenti e avviare al disarmo nucleare.

61 Armi nucleari La costruzioni di armi nucleari comporta ulteriori danni per il nostro pianeta e per noi stessi. Questi sono due bambini uniti per la testa e per la pancia tra di loro, a causa dell’inquinamento delle centrali nucleari che costruiscono armi a cui sono stati esposti prima della nascita.

62 Uranio e plutonio La produzione di tonnellate di uranio altamente arricchito e centinaia di tonnellate di plutonio per scopi militari danneggiano molto il territorio in cui noi viviamo. Le esplosioni di prova son state condotte sulla terra e gli effetti rimangono su di essa, non spariscono nel nulla.

63 Bombe nucleari e radioattività
Sono circa 200, le bombe nucleari esplose in vari luoghi del mondo La radioattività non rimane circoscritta ad un’ area definita, ma si espande.

64 Materiale radioattivo e cancro
Gli esseri umani sono venuti a contatto per decenni con materiale radioattivo. La radioattività misurata in Bequerel per metro cubo, nell’area dell’Europa, negli anni ‘60, ‘70 era mediamente elevata quasi quanto la medesima dovuta Chernobyl. Gli esseri umani e tutto quanto si trova nel’ambiente terrestre sono venuti a contatto per decenni ed ancora lo sono con gli isotopi radioattivi ; questo ha causato un aumento del cancro.

65 Inquinamento causato da armi nucleari
Armi nucleari rappresentano un pericolo, ma non causano contaminazioni ambientali se la loro gestione è corretta. I principali costruttori di armi nucleari sono USA e EX UNIONE SOVIETICA. Le località contaminate corrispondono ai siti di produzione di materiale fissile da riprocessamento. la formazioni di rifiuti radioattivi è dovuta alle centrali e alle armi nucleari.

66 La ricaduta radioattiva Dovuta all’esplosione di armi e bombe nucleari.
La ricaduta radioattiva (fall-out), è accaduta ben 528 volte nel tempo, a causa di bombe e armi nucleari Le radiazioni vengono trasportate in giro per il mondo dai moti atmosferici, determinando l’ampliamento dell’area interessata a questo pericoloso inquinamento La contaminazione radioattiva colpisce tutte le forme di vita e altera in modo grave l’equilibrio dello stato naturale

67 Sono 6 gli effetti negativi della radioattività
Effetti negativi della radioattività Come il caso nucleare può cambiare la nostra vita Sono 6 gli effetti negativi della radioattività Gli effetti della radioattività sono più dannosi di qualsiasi altra forma di inquinamento dovuta allo sfruttamento di risorse naturali L’energia di fissione non è una fonte energetica di tipo rinnovabile, ma dipende dall’estrazione di uranio La tecnologia nucleare per la produzione di energia elettrica lascia rifiuti molto pericolosi, una parte dei quali sono stati lasciati direttamente nell’ambiente.

68 Esiste però anche un effetto positivo
La sistemazione delle scorie nucleari genera problemi relativi alla sicurezza e inoltre, sono già state prodotte centinaia di migliaia di tonnellate di scorie radioattive Diversi gli incidenti accaduti, da Chernobyl a Three Mile Island, negli Stati Uniti; la probabilità che accadano questi incidenti non può essere azzerata Il sistema nucleare comprende anche le armi, le più potenti e pericolosa mai realizzate. Esiste però anche un effetto positivo Il 17 % dell’elettricità mondiale è da fissione nucleare, corrispondente al 6% dei consumi energetici

69 LE ARMI BIOLOGICHE STORIA DISARMO E CONTROLLO
Realizzato da : Alberi Nicolò, Politi Erika, Junior, Belvedere Aldo, Martina Grassi

70 Principi fondamentali
INDICE: Principi fondamentali Controllo e disarmo La storia

71 INTRODUZIONE Se la guerra chimica può essere definita come uso della tossicità a fini malvagi la guerra biologica può essere definita come la “sanità pubblica alla rovescia” perché si basa sul mettere in circolo deliberatamente malattie infettive (agenti patogeni o venefici) in guerra o in semplici azioni terroristiche tanto che vengono definite “armi di sterminio” e possono prendere la forma di testate missilistiche,bombe,dispositivi a spruzzo ma anche semplici freccette avvelenate

72 SCOPO DELLE ARMI BIOLOGICHE
Lo scopo di queste armi non e tanto la letalità ma creare invalidità. Appunto per questo molti agenti patogeni vengono scelti per le loro qualità infettive che possono anche creare un effetto “booberang”su chi li utilizza. La maggior parte di questi agenti biologici vengono ottenute modificando geneticamente (bioingegneria) agenti già esistenti Tuttavia per attribuire a un dato microbo la causa della malattia bisogna che vi sia la risposta a determinate regole: L’organismo deve essere presente nell’animale malato ma non in quelli sani L’organismo deve poter essere isolato a partire degli animali malati e moltiplicato in una cultura pura. L’organismo isolato deve produrre la malattia se inoculato a organismi sani L’organismo deve poter essere nuovamente isolato a partire dagli animali infettati in laboratorio

73 CONCETTI FONDAMENTALI
I microbi patogeni e le tossine presenti in natura sono migliaia ma solo 60 sono in grado di danneggiare l’uomo e solo 30 sono ottimali per la produzione di armi Gli agenti biologici adatti per la produzione di armi devono avere una o più delle seguenti caratteristiche CARATTERISTICHE CAPACITA DI INFETTARE IN PICCOLE DOSI ALTA VIRULENZA/ PROTEGGERE LE FORZE ATTACCANTI BREVE INCUBAZIONE RESISTENZA ALLE CURE MEDICHE COSTI CONTENUTI/ RESISTENZA STRESS AMBIENTALI

74 I batteri Uno degli agenti usato per le armi biologiche sono i batteri. Si dividono in gram-negativi e positivi. I batteri gram-negativi sono noti per la loro capacità di provocare uno shock tossico, causando un abbassamento della pressione sanguigna che spesso porta alla morte. I gram-positivi producono invece sostanze dette esotossine, anch’esse mortali,ma in genere provocano la febbre.

75 Le rickettsie Un’altra categoria di batteri importanti dal punto di vista patologico sono le cosiddette rickettsie. La malattia più nota causata da rickettsie è il tifo, per lungo tempo flagello degli eserciti e, tra tutte le malattie di origine batterica, quella che ha causato il maggior numero di morti.

76 I virus e Bioaerosol I virus si possono replicare solo attraverso una relazione parassitica con batteri oppure cellule animali o vegetali. Paragonati ai batteri, i virus sono minuscoli. Il bioaerosol è la diffusione dei virus e dei batteri in sospensione aerea sottoforma di piccole gocce liquide o particelle solide. Se le particelle in sospensione sono abbastanza piccole,i microbi patogeni riescono a scendere in profondità nei polmoni, dove i tubuli bronchiali vanno assottigliandosi.

77 Agenti biologici Un agente biologico è qualsiasi microrganismo, anche se geneticamente modificato, coltura cellulare ed endoparassita umano che potrebbe provocare infezioni, allergie o intossicazioni. Si decide di lavorare con agenti biologici perché creare nuove malattie è estremamente difficoltoso. Per natura gli agenti biologici hanno un effetto ritardato, una caratteristica che li rende molto svantaggiosi per alcuni ma molto attraenti per altri.

78 Guerra biologica Definizione
Storia delle armi biologiche nelle varie epoche Armi biologiche nella prima guerra mondiale Protocollo di Ginevra(1925) In Giappone tra il Il programma di armi biologiche americano Fase di sviluppo armi americane Dopo guerra e la guerra di Corea Gli esperimenti americani Armi biologiche dell’URSS ( ) La rinascita dell’URSS Il complesso di biopreparat Armi biologiche oggi in Russia

79 Armi biologiche nell’antichità
Definizione di guerra biologica Cos’è la guerra biologica? La guerra biologica è definita come l’uso di patogeni (cioè agenti virali o batterici) o di tossine biologiche contro gli esseri viventi. Armi biologiche nell’antichità Già nel 400 a.C. i guerrieri sciiti intingevano le frecce nelle feci o nei corpi in putrefazione anticipando l’uso dei paletti punji dei Vietcong. Anche i romani passavano le spade nel letame o nelle carcasse degli animali. Se il nemico veniva colpito da queste armi si sviluppava un’infezione. Nella seconda guerra macedonica i Cartaginesi lanciarono serpenti velenosi sul nemico. Durante l’assedio di Caffa da parte dei mongoli vi fu un epidemia di peste che lanciarono dentro le mura delle città i cadaveri degli infetti.

80 Esperimenti effettuati
Durante gli anni sessanta vennero effettuati esperimenti nel Pacifico nell’ambito del programma statunitense di guerra biologica offensiva, ora dimesso. Gli scienziati e i tecnici militari americani testarono polveri di agenti letali e non, spargendole sotto forma di aerosol su animali. Da questi esperimenti gli scienziati americani conclusero che un attacco biologico condotto contro una grande città sarebbe in grado di uccidere fino al 50% della popolazione.

81 LO SVILUPPO DELLE ARMI BIOLOGICHE NEI USA
Fra il 1942 e “43 il chemical wafare service spese 13 milioni per aprire il camp detrick un complesso militare nel maryland adetta a produrre armi biologiche. Negli stessi anni inizio una collaborazione fra gli usa, Canada e gran Bretagna. Test effettuati dagli inglesi permisero di scoprire che il modo migliore per lanciare antrace era l'uso delle cosiddette bombe a grappolo. Negli usa i simulanti per gli agenti biologici venivano fabbricati presso l’impianto di Vigo, tuttavia le produzione di larga scala per sicurezza vennero evitate. Venivano prodotte bacillus globigii e serratia macrescens che erano ritenute innocue ma purtroppo non lo erano potevano provocare polmonite e setticemia. nel 43 vennero prodotte 5 milioni di panetti di semi di lino che sarebbero stati seminati sul campo nemico in modo da poter eliminare i pascolo contaminare i raccolti e anche se viene omesso questa opzione uccidere i civili e i soldati.

82 IL DOPO GUERRA IN COREA Tra i 1951 e il 1953 la spesa statale per le ricerche biologiche era di almeno 345milioni all’anno. Nel 1951 il nord corea accusò gli usa di usare armi biologiche contro di loro e l'anno successivo viene proclamata un’accusa molto più dettagliata. Nel 8 marzo 1952 il premier cinese Zhou En Lai accusò gli usa di aver attaccato lo stato cinese con agenti portatori di malattie. Nello stesso mese la commissione scientifica internazionale inviò nel territorio cinese un gruppo di scienziati a controllare se le accuse erano fondate e si dimostrò che era davvero così. Vista la mancanza di prove scaccianti la Cina ne creò alcune false infettando alcuni civili con virus. Questi malati sarebbero poi stati presentati come prova contro usa. Fra il 1949 e il 1968 il governo americano fece spargere batteri simulanti su New York e san Francisco per studiare cosa sarebbe accaduto in seguito ad un attacco biologico. Nel 1969 Richard Nixon annuncio il totale abbandonamento delle ricerche belliche biologiche.

83 Urss Il programma di armi biologiche sovietico risale al 1916 e finì nel 1972 Nel 1979 si verificò un incidente un rilascio involontario del antrace sulla popolazione civile. I servizi segreti americani volevano dimostrare che l’Urss continuava a condurre test biologici anche se aveva firmato un documento che gli impediva di farlo. Nel 1990 riuscirono a dimostrarlo. Durante la guerra fredda l’Urss aveva sviluppato una vera e propria produzione di armi biologiche che non dovevano essere utilizzati sul fronte di battaglia ma direttamente sulla popolazione(vaiolo,antrace,peste).

84 Armi biologiche nel nuovo mondo
Gli anglo-americani utilizzarono coperte infettate col vaiolo, cioè i mercanti inglesi diedero agli indiani le coperte che erano state infettate sperando di sterminarli. Tra il i canadesi e gli inglesi fecero molte guerre e le sconfitte, secondo i generali, avvennero a causa di malattie. In realtà, in quest’epoca, fu più una guerra psicologica che una guerra nel quale si usarono veramente le armi biologiche.

85 Le armi biologiche in epoca moderna
Nell’ottocento fu formulata e accettata la teoria dei germi e contemporaneamente furono ammesse a punto tecniche per isolare e coltivare germi ad alta purezza grazie a Pasteur e Lister ed ai postulati di Koch. Nel 1900 vi fu la prima classificazione dei batteri perciò non si sa se le epidemie del tempo erano dovute alla natura o dovute all’uomo.

86 Prima guerra mondiale Il governo tedesco respingeva l’uso delle armi biologiche sull’uomo che gli era stato consigliato dagli strateghi ma l’accettava sugli altri esseri viventi. I tedeschi utilizzarono morva e antrace per infettare i rifornimenti nemici. Secondo una fonte molti militari furono contagiati ma non vi furono prove significative. Nel 1919 nel trattato di Versailles pur proibendo l’utilizzo gas tossici non si fece alcun cenno alle armi batteriologiche.

87 Il programma d’armi biologiche americano
Protocollo di Ginevra Nel 1923 il maggiore Leon Fox dell’esercito americano si proclamava convinto che le misure sanitarie sarebbero state in grado di contrastare ottimamente una minaccia batteriologica negli Stati Uniti. Nel 1925 vi fu il protocollo di Ginevra dove vi fu il primo tentativo per ridurre l’utilizzo e la dislocazione delle armi batteriologiche, ma non vietava la produzione l’immagazzinamento. Alcuni stati si riservavano di rispondere con le armi biologiche in caso di attacco. Il programma d’armi biologiche americano Il programma fu ideata all’inizio della seconda guerra mondiale a causa delle tensioni che si stavano creando nel mondo

88 In Giappone tra Uno dei pochi stati a fare un massiccio utilizzo di armi batteriologiche fu il Giappone. Ciò avvenne soprattutto nella Manciuria. L’organizzazione(unità 731) situata ad Harbin comprendeva un alto numero di laboratori, scienziati e 5 campi per fare i test. Essi fecero dei test sia sui prigionieri e anche a campo libero, cioè sui civili. Tra il 40 e il 41 la Cina veniva bombardata con bombe che contenevano patogeni che inizialmente colpissero gli animali e dagli animali le malattie si diffusero sugli essere umani. Nel 1945 l’unità 371 fu fatta incenerire, gli USA concesse l’amnistia agli scienziati coinvolti in cambio dei dati rilevati.

89 Controllo e disarmo CONTROLLO:
Il più ambizioso tentativo su scala internazionale di controllare la produzione di armi biologiche, attuato con poco successo attraverso la convenzione del 1972. DISARMO: La storia dei tentativi di abolizione delle armi biologiche, che nel passare del tempo sono risultati complicati dal fatto che: quasi tutte le tecniche e gli agenti utilizzati nel campo di guerra biologica hanno anche usi civili.

90 Cenni storici 1925: Protocollo di Ginevra;
1959: Alcune nazione si riuniscono a Ginevra per discutere sul disarmo; : Stati Uniti e unione Sovietica Proposero piani per l’ abolizione di armi chimiche e biologiche; 1969: Condanna internazionale delle guerra chimica e biologica; 1972:Convenzione sulle armi biologiche; 1975: Entra in vigore la Convenzione sulle armi biologiche del 1972; 1980: Prima conferenza di aggiornamento; 1981: Seconda sessione della conferenza, gli Stati uniti accusarono l’ Unione Sovietica e i loro alleati di aver fatto uso di biotossine; 1986: Nuova conferenza di aggiornamento della convenzione del 1972; 1991: Istituzione dei VEREX; 1991/1992: Incontri a Ginevra a cui parteciparono il gruppo VEREX; 1997: Il governo dell’ Avana accusa gli Stati Uniti di Aver liberato sull’ isola un insetto aggressivo e piuttosto vorace; 2001: Gli Stati Uniti rifiutano l’ ultima versione del protocollo frlla convenzione sulle armi biologiche.

91 Gli Stati Uniti accusano L’ Unione Sovietica
Nel 1981, durante la seconda sessione della conferenza, gli Stati Uniti accusarono l’ Unione Sovietica e i suoi alleati di aver fatto uso di biotossine contro i guerriglieri anticomunisti in Laos, Cambogia e Afghanistan. La formulazione di queste accuse bastò per far nascere serie preoccupazioni sul fatto che la Convenzione avesse bisogno di una drastica revisione, giacché non prevedeva situazioni di questo tipo. Il secondo incidente causò preoccupazioni ancora maggiori. Nel 1979 Faina Abramova, un’ esperta patologa, notò che nelle autopsie dei cadaveri che praticava, vi era qualcosa di strano e ricorrente. Dopo accurate ricerche, scopri che quelle morti erano dovute ad antrace contratto per inalazione.

92 RADIOATTIVITA’ NATURALE ED ARTIFICIALE IMPIANTI NUCLEARI
Realizzato da: Interdonato Lara, Bigi Enrico, Burani Anna, Bertucci Sara.

93 L’USO DELLE FORME DI ENERGIA
per il loro utilizzo sono necessarie trasformazioni provocazione di modifiche ambientali a lungo andare grave danneggiamento dell’ambiente

94 TRASFORMAZIONI ENERGETICHE
Effetti Negativi problema del riscaldamento; riduzione della quantità di risorsa primaria. Effetti Positivi contributo al progresso.

95 DUE TIPI DI FONTI DI ENERGIA
sole (durata illimitata) trasformazioni energetiche ( durata limitata )

96 DEFINIZIONE DI “ ENERGIA ”
Progresso della fisica definizione più approfondita di “energia” grazie, anche, a numerose scoperte formulazione dell’equazione successi nella pratica E = m c^ identificazione di sperimentale particelle subatomiche pila di fermi “ era atomica ”

97 LA SCOPERTA DEL NEUTRONE
fissione atomica (bombardamento uranio per mezzo di neutroni) reazione a catena generazione di un’enorme quantità di energia

98 IMPIANTI NUCLEARI La tecnologia nucleare è una delle più complesse, potenti ed affascinanti tecnologie mai sviluppate dall’ uomo. Grazie alla fisica è riuscita ad acquisire il supporto teorico necessario per utilizzare al meglio alcuni nuclei atomici, dando vita ad impianti nucleari usati per fornire energia elettrica.

99 LA RADIOATTIVITA’ La radioattività consiste nel decadimento di un nucleo atomico da uno stato all’ altro di energia inferiore , liberando radiazioni: alfa, beta, gamma, tra cui le ultime 2 sono più difficili da fermare Henri Bacquerel 1896 scopri la radioattività esponendo una lastra fotografica a Sali di uranio in un luogo chiuso: dove la lastra si oscuri mostrando l’ esistenza di una misteriosa radioazione che la colpiva

100 RADIOATTIVITA’ NATURALE
La radioattività è un fenomeno che esiste anche in natura infatti si è formata dalle varie attività umane che hanno aumentato i radionuclidi in quantità e specie Le 3 famiglie radioattive instabili sono : Torio 233, Uranio 235, Uranio 238. Che dopo molte trasformazioni diventano Piombo (Pb208 ,Pb207, Pb206). Che è stabile. Alcuni isotopi sono causa di radioattività naturale ambientale e sono : Potassio 40, Rubidio 87, Stronzio 88, Carbonio 14.

101 RADIOATTIVITA’ ARTIFICIALE
Dalla scoperta della radioattività naturale, grazie a studi approfonditi , con il tempo, è nata la tecnica dai reattori nucleari e degli acceleratori di particelle che hanno creato altre specie diverse di isotopi radioattivi.

102 LISE MEITNER Lise Meitner , era una fisica austriaca di origine ebraica , la quale fu la prima a scoprire la fissione nucleare ; proprio durante il periodo nazista fu costretta a lasciare la Germania e la sua scoperta fu attribuita ad Otto Hahn. Che nel 1944 ricevette il premio nobel .

103 FISSIONE ATOMICA 1938 – Lise Meitner 92U + n 56Ba
Energia Energia elettrica 238U + n n – pila Fermi accesa per 28 minuti Energia – progetto Manhattan (New Mexico) esplosione prima sviluppo nucleare bomba atomica in un impianto a rilascio controllato di energia da fissione nucleare

104 CENTRALE NUCLEARE Centrale nucleare insieme di impianti che consentono la trasformazione dell’energia rilasciata dalla fissione nucleare in energia elettrica costituita da: parti che adoperano direttamente nella trasformazione energetica strumenti per la gestione e protezione dell’intero sistema

105 FISSIONE NUCLEARE Reattore nucleare (“cuore” del sistema) è un
generatore a potenza termica che sfrutta la fissione. La fissione può essere generata in modo semplice dall’U235, grazie alla cattura di 1 n. 235U + n Ba +89Kr + 3n + energia reazione a catena

106 COMBUSTIBILI NEI REATTORI
Sia l’Uranio sia il Plutonio possono essere usati come combustibili nei reattori. URANIO PLUTONIO elemento naturale elemento artificiale

107 L’URANIO NEL REATTORE In un reattore per la produzione di energia ad usi civili, l’uranio è situato all’interno, nel nocciolo. SFRUTTAMENTO ENERGIA REAZIONE PER AZIONARE TURBINE: moderazione energia liberata da n “lenti” con moderatori controllo reazione a catena sfruttamento energia prodotta ebollizione acqua formazione vapore movimento turbine

108 REATTORI ad acqua leggera (PWR, BWR) neutroni “lenti”
reazione nucleare a sodio liquido (FBR) neutroni “veloci” reazione nucleare ad acqua pesante (PHW) neutroni “veloci” reazione nucleare

109 REATTORI PIU’ COMUNI ad acqua bollente (BWR)
ebollizione acqua vapore condotti turbine (reattore) ad acqua in pressione (PWR) acqua ad alta T generatore a vapore turbine generatore (nocciolo) di corrente

110 FBR Tra fine anni ’60 – anni ’70 sperimentazione vari FBR:
Phénix (Francia) BN600 (ex URSS) Clinich River (USA) Monju (Giappone) Superphénix (Francia) Caratteristiche importanti del Superphénix: la produzione extra consumo di Pu la reazione viene indotta da neutroni “veloci” Gli FBR non sono mai entrati in mercato per: preoccupazione uso Na liquido costi elevati problema continua produzione Pu

111 GENERATION IV La tecnica nucleare ad uso civile non è statica ma cerca di superare l’obsolescenza attraverso lo studio di tecniche nuove. Nel programma “Generation IV” vengono studiate soluzioni tecnologiche nuove, fra cui: reattori PWR raffreddati a gas a “letto di sfere” nuove tecnologie per prevenire il rischio di incidenti nei reattori ad acqua e per aumentare l’efficienza di trasformazione dell’energia nuove tecnologie reattori “veloci”

112 L’URANIO Simbolo U Numero atomico 92 238U Isotopi 235U radioattivi
T ½ 238U ,5 miliardi di anni T ½ 235U milioni di anni T ½ 234U anni Quantità Presenti in Natura: 238U ,3% 235U ,7% 234U ,01%

113 URANIO: ESTRAZIONE E LAVORAZIONE
URANIO LAVORAZIONE COMBUSTIBILE DI UN REATTORE NUCLEARE Paesi di maggior produzione: Canada, Australia, USA; Estrazione da miniere; Misure di sicurezza per la protezione della salute dei lavoratori e dell’ambiente; Polveri pericolose per la salute. Radon Gas radioattivo

114 CONCENTRAZIONE E PURIFICAZIONE
Soluzioni chimiche dell’uranio; Rifiuti tossici ottenuti durante le trasformazioni dell’uranio; Conseguenze ambientali e sanitarie. Ex-Unione Sovietica USA tonnellate di rifiuti lasciate nell’ambiente in modo non isolato.

115 DAL MINERALE AL MATERIALE NUCLEARE
Estrazione dell’uranio dalla soluzione chimica per la conversione in materiale nucleare; Impianti di arricchimento esafluoro di uranio (UF6); Reattori ad H2O leggera concentrazione maggiore dell’isotopo fisso; Armi nucleari concentrazione dell’uranio più elevata. Passaggio finale: trasporto al reattore nucleare degli elementi di uranio combustibile; Processo costoso e altamente inquinante, nocivo per l’ambiente e per la salute.