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ENERGIA NUCLEARE
E una forma di energia presente
in natura
Non la vediamo in
azione

E lenergia che tiene
insieme il nucleo di ogni
atomo
COSE LATOMO
 Ogni sostanza 竪 formata da ATOMI
 Gli ATOMI si legano insieme e formano le
MOLECOLE
Esempio: una molecola di acqua H2O
竪 formata da:
1 atomo di ossigeno e da 2 di
idrogeno
LATOMO SI PUO ANCORA
SUDDIVIDERE

PROTONI

ELETTRONI

NEUTRONI
ELETTRONE

ATOMO

PROTONI

ELETTRONE

NEUTRONI

ELETTRONE
LATOMO, QUINDI SI SCINDE
IN DUE PARTI:
1. NUCLEO
2. ELETTRONI
I PROTONI HANNO CARICA

+
II NEUTRONI NON HANNO
CARICA

GLI ELETTRONI HANNO
CARICA -
Prima domanda
 Come fanno i protoni a stare uniti se
hanno carica positiva? ( Cariche dello
stesso segno si respingono)
Rispondo con un esempio
Pensiamo ad una molla compressa per farla
stare in un piccolo contenitore.
La molla compressa si carica di energia
potenziale elastica.
Cos狸 allinterno del nucleo i protoni sono
tenuti insieme da forze nucleari molto forti
Cosa succede se libero la molla?
La molla sprigiona energia

Cosa succede se sinterviene sullATOMO?
Ora interveniamo sullATOMO

FISSIONE
LA FISSIONE NUCLEARE
 Il Neutrone libero
bombarda il
Nucleo e lo
divide in due parti
e si liberano tre
Neutroni, che a
loro volta
bombardano altri
nuclei e cos狸
senza sosta
Fissione
 In questo modo
il Nucleo che
possedeva
ENERGIA DI
LEGAME, una
volta diviso
sprigiona
ENERGIA
NUCLEARE
Quanto 竪 potente questo tipo di
energia?

E=mc

2

ENERGIA

=

MASSA x VELOCITA DELLA LUCE AL
QUADRATO
PER AVERE UNIDEA PIU
CHIARA
1kg. di Uranio 235 sviluppa 18,7
milioni di chilowattora
Una serie di domande
1. Dove sono le
miniere di Uranio?
2. Una volta estratto,
luranio 竪 pronto per
essere utilizzato?
3. Dopo lutilizzo
dellenergia
nucleare, rimane del
materiale da
eliminare?

4. Dove sono le centrali
nucleari?
5. Quando 竪 stata
usata utilizzata per
la prima volta
lenergia nucleare?
6. Ci sono centrali
nucleari in Italia?
Dove sono le miniere di Uranio?
Una volta estratto, luranio 竪 pronto per
essere utilizzato?
 LUranio 竪 presente in vari minerali.
 Per essere utilizzato come combustibile nucleare deve
contenere elevate percentuali dellISOTOPO U235 ( gli
isotopi sono i nuclei con un diverso numero di neutroni)
 I minerali di uranio naturali ne contengono molto poco,
pertanto, vengono arricchiti di uranio 235
 Al termine del processo lUranio arricchito, sotto forma
di pastiglie o barre, alimenta le centrali termonucleari
Dopo lutilizzo dellenergia nucleare,
rimane del materiale da eliminare?
 Ci嘆 che rimane dopo il funzionamento di una
centrale nucleare porta alla produzione di
scorie radioattive.
 Parte di questi rifiuti sono sepolti sul fondo degli
oceani o nelle profondit terrestri in miniere
abbandonate, chiusi in contenitori a tenuta
stagna. Questo sistema non 竪 pi湛 in uso perch辿
non ritenuto sicuro
 Attualmente le scorie sono conservate in centri
di stoccaggio, protette da spessi muri di
cemento
Quando 竪 stata usata utilizzata per la
prima volta lenergia nucleare?
 Prima di rispondere a questa domanda,
occorre capire come funziona una
centrale nucleare
Le centrali nucleari
 Una centrale nucleare sfrutta lenergia
termica della fissione degli atomi per
produrre vapore con il quale azionare la
turbina a vapore
Centrale nucleare
 Una centrale nucleare 竪 formata da:
NOCCIOLO
TURBINA A VAPORE

ALTERNATORE

SCAMBIATORE DI
CALORE

CONDENSATORE
IL NOCCIOLO
1. Nocciolo
2. Scambiatore
( o caldaia)
3. Alternatore
4. Condensatore

NEL NOCCIOLO SI TROVANO CENTINAIA DI BARRE DI COMBUSTIBILE
ALTERNATE CON BARRE MODERATRICI (SPESSO IL MODERATORE E
ACQUA) PER CONTROLLARE LA REAZIONE
SCAMBIATORE
 Dal Nocciolo esce
vapore acqueo ad alta
temperatura e pressione
per entrare, poi nello
scambiatore (o caldaia).
Lacqua nella caldaia
diventa a sua volta
vapore ad alte
temperature ed 竪
canalizzata verso turbine
gigantesche
TURBINE
 Il vapore passa nelle
turbine che a loro
volta sono collegate
ad enormi alternatori.
 Si passa cos狸
dallENERGIA
TERMICA
allENERGIA
ELETTRICA
CONDENSATORE
 Il vapore che ha fatto
girare le turbine, una
volta fuoriuscito da
queste, si dirige verso
un sistema di
condensazione nel
quale viene
raffreddato per essere
inviato nuovamente
nello scambiatore o
caldaia
ENRICO FERMI
 Enrico Fermi (Roma, 29 settembre 1901
 Chicago, 28 novembre 1954) 竪 stato un
fisico italiano, tra i pi湛 noti al mondo,
principalmente per i suoi studi e contributi
nel campo della fisica, tra cui la fisica
nucleare.
Il nucleare usato per fini bellici
 La prima bomba
atomica fu realizzata
presso i laboratori di Los
Alamos nel New Messico
ad opera di un team di
scienziati aderenti al
Progetto Manhattan.
Tale progetto era ritenuto
fondamentale per vincere
la Seconda Guerra
Mondiale contro il Terzo
Reich.

 Le prime bombe
atomiche vennero
sganciate sulle citt
giapponesi di Hiroshima
e Nagasaki il 6 agosto e
il 9 agosto 1945
provocando la resa del
Giappone e ponendo fine
alla seconda guerra
mondiale
Il nucleare usato per fini bellici
 Nel dopoguerra larma
atomica fu adottata da
tutte le principali potenze
mondiali. In seguito a
questa situazione si
venne a creare un clima
cosiddetto di guerra
fredda in cui i due
blocchi erano consci della
possibilit di distruggersi
a vicenda con il solo
utilizzo delle armi
atomiche

 Prima bomba atomica o
Bomba A
 Bomba allidrogeno o
Bomba H: 1961 lex
Unione Sovietica fece
esplodere la pi湛 grossa
bomba mai realizzata,
che liber嘆 unenergia pari
a 100 milioni di tonnellate
di tritolo- 5.000 volte pi湛
potente dellesplosione di
Hiroshima
 Il timore di un conflitto nucleare gener嘆 un
incubo atomico collettivo che segn嘆 la
mentalit dellepoca e ha lasciato tracce nella
letteratura e nel cinema e fece sorgere
movimenti pacifisti.
 Dagli anni Sessanta cominciarono le
difficili trattative per fermare la
proliferazione delle armi nucleari
 ma bisogner aspettare Gorbacev perch辿
si imponga il concetto di riduzione degli
armamenti.
BOMBA H 1961
la pressione dello scoppio raggiunse un picco di 300
PSI, circa sei volte quella di Hiroshima
uno dei testimoni rifer狸 di aver percepito
l'abbagliamento (anche attraverso gli occhiali
protettivi) e il surriscaldamento della pelle alla
distanza di 270 km
un'onda d'urto venne registrata nell'insediamento
di Dickson, a 700 km
vennero danneggiate le imposte in legno delle case
sino a 900 km dall'ipocentro fino in Finlandia
nonostante il cielo fosse nuvoloso, il
lampo venne visto a 1.000 chilometri
di distanza
tutti gli edifici di Severny (realizzati
in mattoni e legno), a 55 km di
distanza, vennero completamente
distrutti;
 in alcuni distretti posti a centinaia di
chilometri dal punto d'impatto le case
in legno vennero rase al suolo,
mentre quelle in pietra persero il
tetto, le finestre e le porte
le comunicazioni radio rimasero interrotte
per quasi un'ora[1]
le perturbazioni atmosferiche generate
dall'esplosione fecero tre volte il giro della
terra[1]
il "fungo" causato dallo scoppio raggiunse
l'altezza di 64 chilometri[1]
nonostante l'esplosione fosse stata
innescata nell'atmosfera, l'U.S. Geological
Survey misur嘆 una magnitudo sismica
compresa tra 5,0 e 5,25 con un'onda d'urto
propagata e percepita in tutto il mondo[1]
l'area di "completa distruzione" si estese
sino a 25 chilometri dall'ipocentro, mentre si
osservarono danni sostanziali alle abitazioni
sino a 35 chilometri.

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  • 18. Dopo lutilizzo dellenergia nucleare, rimane del materiale da eliminare? Ci嘆 che rimane dopo il funzionamento di una centrale nucleare porta alla produzione di scorie radioattive. Parte di questi rifiuti sono sepolti sul fondo degli oceani o nelle profondit terrestri in miniere abbandonate, chiusi in contenitori a tenuta stagna. Questo sistema non 竪 pi湛 in uso perch辿 non ritenuto sicuro Attualmente le scorie sono conservate in centri di stoccaggio, protette da spessi muri di cemento
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  • 31. BOMBA H 1961 la pressione dello scoppio raggiunse un picco di 300 PSI, circa sei volte quella di Hiroshima uno dei testimoni rifer狸 di aver percepito l'abbagliamento (anche attraverso gli occhiali protettivi) e il surriscaldamento della pelle alla distanza di 270 km un'onda d'urto venne registrata nell'insediamento di Dickson, a 700 km vennero danneggiate le imposte in legno delle case sino a 900 km dall'ipocentro fino in Finlandia
  • 32. nonostante il cielo fosse nuvoloso, il lampo venne visto a 1.000 chilometri di distanza tutti gli edifici di Severny (realizzati in mattoni e legno), a 55 km di distanza, vennero completamente distrutti; in alcuni distretti posti a centinaia di chilometri dal punto d'impatto le case in legno vennero rase al suolo, mentre quelle in pietra persero il tetto, le finestre e le porte
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