L’energia nucleare si forma da reazioni che avvengono
nel nucleo dell’atomo costituito da protoni e neutroni.
Queste reazioni permettono di ricavare una
grandissima quantità di energia termica e possono
essere di due tipi: la fissione o scissione nucleare o
fusione nucleare.
Tutte le sostanze sono
costituite da piccole particelle:
gli atomi.
Sono stati i greci i primi a
pensare che la materia fosse
composta di particelle. A loro
volta, gli atomi sono costituiti da
particelle ancora più piccole: i
protoni, i neutroni e gli elettroni.
I protoni hanno carica elettrica
positiva, gli elettroni negativa e i
neutroni non hanno carica.
Il cuore di un atomo è
formato da un nucleo che è
molto piccolo rispetto
all'atomo, ma ne contiene
quasi tutta la massa. Le
particelle che lo
compongono sono i protoni
e i neutroni.
Il numero dei protoni del
nucleo è il numero atomico
di un elemento; quello di
protoni e dei neutroni
insieme indica, invece, il
numero di massa.
Gli elettroni, che sono
esterni al nucleo, sono
numericamente uguali ai
protoni, ma hanno una
massa molto piccola.
Materia è tutto ciò che occupa spazio: La materia ha una massa, che è una
misura delle particelle di cui è costituita.
Tali particelle possono aggregarsi in modi diversi, realizzando varie
strutture: per questo esistono molti tipi di oggetti materiali.
Tutte le forme di materia possono trovarsi però in tre soli stati: solido,
liquido o gas.
Esistono due tipi di carica elettrica: quella positiva e quella
negativa.
In un corpo non carico sono presenti tutti i due i tipi in quantità
uguali. Un corpo è carico quando possiede un eccesso di cariche
positive oppure negative. Questo eccesso viene determinato dalla
perdita o dall'acquisizione di elettroni.
Si ha una reazione di
fissione quando si riesce a
dividere in due parti il
nucleo atomico di un
elemento molto pesante
come l’uranio.
Ciò può avvenire
bombardando con dei
neutroni il nucleo. Così si
formano due atomi più
piccoli ma anche l’emissione
di una grande quantità di
energia. Questo è dovuto al
fatto che una parte della
massa del nucleo diviso si
trasforma in energia, in
quantità calcolabile con la
formula di Einstein.
E =
2
mc
Nella quale:
E è l’energia prodotta;
m è la massa trasformata;
c2 è la velocità della luce
elevata al quadrato.
Poiché la velocità della luce è circa 300 000km/s
l’energia prodotta è enorme. Questa energia utilizzata
nelle centrali nucleari permette di produrre vapore
acqueo utile a far girare le turbine con le quali ottenere
energia elettrica.
La turbina è una macchina
motrice rotante che
converte in energia
meccanica l'energia
cinetica di un fluido in
movimento. L'elemento
essenziale della turbina è
la girante, o rotore, che
può essere costituita da
un'elica oppure da una
ruota con alette o pale
variamente profilate
La reazione di fusione si fa in modo di
unire due atomi leggeri per formarne
uno più pesante.
È il tipo di reazione che si genera
naturalmente nel Sole e nelle altre
stelle: essa sviluppa una quantità
d'energia molto più elevata della
reazione di fissione e, considerato che
l'elemento necessario per realizzarla
è l'idrogeno (H) costituisce un
sistema che può rappresentare la
soluzione di tutti i problemi energetici
della Terra.
Nelle centrali nucleari il calore prodotto serve a vaporizzare l’acqua che fa
girare la turbina come avviene nelle centrali a combustibile.
La differenza è nel modo di riprodurre il calore, che deriva de reazioni
atomiche di fissione. L’energia nucleare permette una produzione di grandissime
quantità di energia elettrica.