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Ing. Domenico Prisinzano – CCEI di Palermo Firenze 22 marzo 2011 Ing. Camillo Calvaresi ENEA Firenze Energia nucleare da fusione.

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1 Ing. Domenico Prisinzano – CCEI di Palermo Firenze 22 marzo 2011 Ing. Camillo Calvaresi ENEA Firenze Energia nucleare da fusione e fissione – Principi di funzionamento – aspetti positivi e negativi

2 Ing. Domenico Prisinzano – CCEI di Palermo FusioneFissione Energia nucleare

3 Ing. Domenico Prisinzano – CCEI di Palermo LA FUSIONE NUCLEARE La fusione è il processo di reazione nucleare col quale i nuclei di due o più atomi vengono compressi tanto da far prevalere l interazione forte sulla repulsione elettromagnetica, unendosi ed andando così a generare un nucleo di massa maggiore dei nuclei reagenti nonché, talvolta, uno o più neutroni liberi;

4 Ing. Domenico Prisinzano – CCEI di Palermo

5 reazioni nucleari di fusione 14 MeV 3,5 MeV Confinamento magnetico toroidale FUSIONE NUCLEARE

6 Ing. Domenico Prisinzano – CCEI di Palermo Nella fusione nucleare la massa e l'energia sono legate dalla teoria della relatività ristretta di Einstein: E = mc 2 in cui: E è l'energia; m è la massa; c 2 è la velocità della luce al quadrato. LA FUSIONE NUCLEARE

7 Ing. Domenico Prisinzano – CCEI di Palermo ITER: the world's largest Tokamak è un progetto internazionale che si propone di realizzare un reattore a fusione nucleare in grado di produrre più energia di quanta ne consumi per l'innesco e il sostentamento della reazione di fusione. Nello specifico, ITER è un reattore deuterio-trizio in cui il confinamento del plasma è ottenuto in un campo magnetico all'interno di una macchina denominata Tokamak. LA FUSIONE NUCLEARE

8 Ing. Domenico Prisinzano – CCEI di Palermo CENTRALE NUCLEARE A FUSIONE

9 Ing. Domenico Prisinzano – CCEI di Palermo NUCLEARE DA FISSIONE La fissione nucleare è una reazione nucleare in cui il nucleo di un elemento pesante - ad esempio uranio-235 o plutonio decade in frammenti di minori dimensioni. La fissione può avvenire spontaneamente (fissione spontanea) oppure essere indotta tramite bombardamento di neutroni. È la reazione nucleare comunemente utilizzata nei reattori nucleari e nei tipi più semplici di bombe atomiche, quali le bombe all'uranio (come quella che colpì Hiroshima) od al plutonio (come quella che colpì Nagasaki).

10 Ing. Domenico Prisinzano – CCEI di Palermo The Tricastin Nuclear Power Center L'uranio arricchito è una miscela di isotopi dell'uranio, che differisce dall'uranio naturale estratto dalle miniere per un maggior contenuto dell'isotopo 235 U, ottenuto attraverso il processo di separazione isotopica. L' 235 U è infatti l'unico isotopo esistente in natura in quantità apprezzabili che possa essere sottoposto a fissione nucleare innescata da neutroni termici; nell'uranio naturale, invece, la percentuale di questo isotopo è, in peso, circa 0,711%, mentre la maggior parte del materiale è composta dall'isotopo 238 U. [1] [1] Arricchimento delluranio

11 Ing. Domenico Prisinzano – CCEI di Palermo GLI ELEMENTI DI COMBUSTIBILE

12 Ing. Domenico Prisinzano – CCEI di Palermo LA CENTRALE NUCLEARE

13 Ing. Domenico Prisinzano – CCEI di Palermo LA CENTRALE NUCLEARE

14 Ing. Domenico Prisinzano – CCEI di Palermo

15

16 ULTIMA GENERAZIONE REATTORE EPR III + Il reattore nucleare europeo ad acqua pressurizzata, meglio noto con la sigla EPR (European Pressurized Reactor o Evolutionary Power Reactor) è un reattore nucleare di generazione III+, a fissione, nel quale la refrigerazione del nocciolo e la moderazione dei neutroni vengono ottenuti grazie alla presenza nel nocciolo di acqua naturale (detta anche leggera per distinguerla dall'acqua pesante) in condizioni sottoraffreddate.

17 Ing. Domenico Prisinzano – CCEI di Palermo Un problema: LA GESTIONE DEI RIFIUTI RADIOATTIVI PRIMA SPECIE O A VITA BREVE Decadono in un arco di tempo dellordine della decina di anni SECONDA SPECIE O A VITA MEDIA Decadono in un arco di tempo dellordine delle decina di anni (due – trecento anni) TERZA SPECIE O A VITA LUNGA Decadono in un arco di tempo dellordine dellordine di un migliaio di ( 209 Pu )

18 Ing. Domenico Prisinzano – CCEI di Palermo Nel 2008 la produzione mondiale di elettricità da fonte nucleare era pari al 13,5% del totale [10] (il 21,1% nei trenta paesi dell'OCSE [11] e il 24,9% in Europa [12][13] ).2008 [10]OCSE [11] Europa [12][13] Nell'Unione europea l'energia nucleare si attesta stabilmente come la prima fonte nell'elettro-generazione, producendo nel 2008 il 27,8% dell'energia elettrica complessiva [14].Unione europea2008 [14] a gennaio 2011 una potenza complessiva dei 442 reattori in esercizio pari a 374,914 GW [1].gennaio2011reattoriGW [1]

19 Ing. Domenico Prisinzano – CCEI di Palermo

20 ENERGIA NUCLEARE

21 Ing. Domenico Prisinzano – CCEI di Palermo 21 Un eventuale rilancio del nucleare in Italia, per le caratteristiche della tecnologia, non potrebbe avere un impatto immediato e dunque non servirebbe a recuperare il tempo perduto verso il raggiungimento degli obiettivi di Kyoto e di quelli al 2020: esso è da considerare come unopzione per il medio-lungo termine. In assenza di politiche che puntino allinnovazione e al risparmio energetico, il rischio per lItalia non è solo quello di vedere importanti risorse finanziarie trasferite verso paesi in via di sviluppo per finanziare i Clean Development Mechanisms ma soprattutto quello di perdere cospicue opportunità di crescita industriale nel settore delle tecnologie energetiche ed ambientali, e probabilmente di assistere a breve a un ulteriore aggravamento delle bollette energetiche del paese. NUCLEARE DA FISSIONE

22 Ing. Domenico Prisinzano – CCEI di Palermo FINE GRAZIE PER LA VOSTRA ATTENZIONE. Ing. Camillo Calvaresi ENEA Firenze


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