Energia nucleare (uranio) zink.to/fissione Cos’è l’uranio Reattore nucleare Schema della fissione Cos’è l’energia nucleare Centrale nucleare Uranio e ambiente

Cos’è l’uranio L’uranio si ricava dall’uranite, un minerale che contiene 99% di uranio 238 non fissile e 1% di uranio 235 che è fissile e radioattivo. Con un procedimento di arricchimento si può portare la percentuale dell’uranio fissile al 3% per utilizzarlo nei reattori nucleari.

Reattore nucleare Reattore nucleare: è un contenitore cilindrico in acciaio dove viene fatta bollire l’acqua per trasformarla in vapore. L’energia viene fornita dalle pastiglie di uranio che contengono circa il 3% di materiale fissile.

Schema della fissione Un neutrone viene “sparato” contro un nucleo di uranio 235 che si spacca in due frammenti e lascia liberi altri tre neutroni. Durante la fissione una piccola parte di materia “sparisce” e si trasforma in energia. Se accanto al primo atomo di uranio 235 ve ne sono molti altri si può ottenere una reazione a catena.

Cos’è l’energia nucleare L’energia nucleare è quella che si libera nelle reazioni che coinvolgono le particellle che formano il nucleo dell’atomo. Nel 1905 A. Einstein enunciò la sua teoria dell’equivalenza tra materia e energia (E=mc²) che permette di calcolare quanta energia si ottiene da una certa quantità di materia. Per ricavare energia dal nucleo dell’atomo esistono due procedimenti: - la fissione (divisione) di un nucleo pesante come quello dell’uranio; - la fusione (unione) di nuclei leggeri come quelli dell’idrogeno.

Centrale nucleare È una centrale termoelettrica che ha come “caldaia” un reattore nucleare per la produzione del vapore. La centrale funziona con uranio arricchito al 3% di materiale fissile che viene caricato circa una volta all’anno.

Uranio e ambiente Le centrali nucleari, una volta costruite, non emettono anidride carbonica nell’atmosfera, ma presentano due tipi di rischi: - incidente al reattore con fuga di materiale radioattivo che viene disperso nell’aria, per poi ricadere sul terreno anche a molta distanza inquinandolo in modo grave o molto grave; - smaltimento delle scorie radioattive che potrebbero inquinare il terreno dove sono sepolte, problema non ancora risolto in modo definitivo ma solo con siti provvisori.

I costi del nucleare Costi di estrazione Costi di arricchimento zink.to/nucleare Costi di estrazione Costi di arricchimento Costi per la centrale Costi per le scorie Costi per ritrattamento e sicurezza Costi di ricerca e sviluppo Quando il nucleare conviene

Costi di estrazione Miniere a cielo aperto Le polveri radioattive contaminano i territori circostanti. Per ridurre il fenomeno, si utilizza molta acqua che si infiltra contaminando le falde acquifere. Miniere in sotterraneo I minatori inalano polveri e gas radioattivo. Estrarre e lavorare l’uranio richiede molta energia e produce molta CO2. L’uranio non è una fonte rinnovabile e nel tempo costerà sempre di più.

Costi di arricchimento L’arricchimento dell'uranio richiede molta energia e produce grandi quantità di uranio impoverito, scarto radioattivo e altamente tossico. Un contatto diretto con l’uranio impoverito porta a gravi malattie. Il trasporto dell'uranio arricchito avviene su carri ferroviari schermati.

Costi per la centrale Costruire una centrale nucleare ha costi molto alti e tempi lunghi. Nei costi di funzionamento delle centrali nucleari bisogna considerare gli incidenti: in Francia nel 2007 ce ne sono stati 942. I costi di smantellamento e di bonifica del territorio superano quelli di costruzione.

Costi per le scorie Il combustibile esaurito estratto dal reattore rimane radioattivo dai 1000 ai 250 000 anni. Sono necessari depositi definitivi capaci di resistere tutto questo tempo ad infiltrazioni d’acqua, terremoti ecc. Non esiste ancora un deposito definitivo al mondo.

Costi per ritrattamento e sicurezza L'impianto di ritrattamento recupera uranio e plutonio dalle scorie. La lavorazione di sostanze altamente radioattive incrementa i rischi per lavoratori, ambiente e popolazione. I costi per la difesa delle centrali, dei treni e dei siti di stoccaggio da eventuali sabotaggi sono molto alti.

Costi di ricerca e sviluppo Nei paesi dell’OCSE dal 1992 al 2005 quasi la metà dei fondi di ricerca e sviluppo energetico sono andati al nuclare di fissione. Il numero di centrali attive nel mondo nello stesso periodo è però rimasto stabile attorno alle 450 unità. Attualmente i fondi sono finalizzati alla progettazione di centrali di quarta generazione, la cui tecnologia non sarà pronta prima del 2020.

Quando il nucleare conviene L’energia nucleare, considerando anche i costi ambientali e sanitari, è antieconomica. Essa conviene se viene sviluppato parallelamente anche il nucleare militare. Una volta messo a punto il costoso processo di arricchimento dell’uranio per fini civili, esso è facilmente utilizzabile anche per fini militari.