Tesina di tecnica: L'energia nucleare

Tesina di tecnica: L'energia nucleare

L'energia nucleare è una forma di energia che deriva dalle profonde modificazioni della

struttura della materia.

La materia si può trasformare in energia attraverso la legge scoperta da Albert Einstein:

E = mxC

Ovvero l'energia si ottiene moltiplicando la materia di massa trasformata e una costante, che corrisponde al quadrato della velocità della luce.

Le scoperte della scienza e le applicazioni della tecnica hanno permesso di sfruttare solo in parte questo principio, perché nei processi finora conosciuti solo una piccola parte di materia si trasforma in energia.

Si può produrre energia nucleare attraverso due processi: fissione e fusione nucleare.

La fissione nucleare consiste nella divisione del nucleo di un atomo di un elemento, detto fissile, in due nuclei più leggeri, per mezzo dei neutroni.

La fissione produrrà dei risultati di massa più piccola di quella del nucleo originale perché durante il processo una parte di materia si è trasformata in energia.

L'elemento fissile adatto alle centrali nucleari è l'Uranio 235, presente in piccolissima percentuale nell'uranio naturale. E' necessario perciò "arricchirlo" con complesse operazioni, affinché arrivi a una buona percentuale.

La fusione nucleare, invece, è l'inverso della fissione e infatti consiste nell'unione di due nuclei di atomi leggeri per formarne di più pesanti.

L'energia si produrrà con la spinta dei due nuclei leggeri, deuterio e trizio, isotopi dell'idrogeno, che si fonderanno per formare un nucleo più pesante, elio, che risulterà meno pesante della somma degli altri due perché la quantità di materia mancante si è trasformata in energia. Un esempio del risultato di questo processo  è la luce emanata dal Sole e dalle altre stelle.

Sulla Terra gli scienziati sono riusciti a realizzare la fusione nucleare soltanto in forma non controllata, in micidiali ordigni distruttivi, come la bomba all'idrogeno. Non sono riusciti, invece, ancora a far sprigionare questa enorme energia in maniera lenta e controllata.

La causa principale sta nelle altissime temperature occorrenti alla reazione (molti milioni di gradi). Non esiste alcun materiale solido capace di resistere a tali temperature.

Per raggiungere queste temperature molto elevate e le densità necessarie dei nuclei, e per aumentare le probabilità che si incontrino, gli scienziati si sono trovati di fronte a numerose difficoltà tecniche. Infatti, essi ritengono che l'utilizzazione commerciale della fusione nucleare non potrà iniziare prima del 2020.

Le materie prime per la fusione nucleare, deuterio e trizio, sono disponibili in grandissima quantità e a basti costi: il deuterio si ricava dall'acqua del mare, il trizio si ricava dal litio.

L'energia di fusione potrà forse essere il futuro dell'umanità, non solo dal punto di vista della disponibilità, praticamente illimitata, ma anche da quello della sicurezza.

Infatti non produrrà scorie radioattive che, al contrario, sono un grave problema nella produzione di energia per fissione.