ENERGIA FONTE DI VITA E DI
PROGRESSO
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L’energia è il motore primario dello sviluppo e del progresso umano.
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In natura l’energia è da sempre presente/immagazzinata in svariate forme, talvolta
utilizzabili direttamente ma molto più frequentemente necessita di processi di
trasformazione per poterla utilizzare
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Il progresso tecnologico e scientifico ci forniscono la possibilità di trasformare
l’energia presente in natura e poterla utilizzare
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L’energia,per poter essere utilizzata in modo adeguato, deve essere facilmente
disponibile, economicamente ottenibile ma soprattutto trasportabile a grande distanza.
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Ad oggi il modo più economico per trasportare energia a grandi distanze limitando i
costi e le perdite è di trasformare una fonte di energia primaria in energia elettrica
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Da qui nasce l’ esigenza di avere centrali per la produzione di energia elettrica
Le fonti energetiche primarie
• Possiamo distinguere le fonti energetiche in tre grandi categorie:
– Fonti energetiche esauribili (combustibili fossili)
• Petrolio
• Carbone
• Gas naturale
– Fonti energetiche rinnovabili ( o ritenute inesauribili nella scala dei
tempi umani)
• Solare
• Idrica
• Eolica
• Biomasse
– L’energia nucleare
Tipi di centrali di produzione di
energia elettrica
• Centrali termoelettriche che utilizzano i combustibili fossili
( petrolio …..)
• Centrali eoliche (vento)
• Campi fotovoltaici (sole)
• Centrali idrauliche (acqua)
• Centrali a gas (biomasse)
• Centrali nucleari
L’energia nucleare
• Cenni sulla struttura dell’atomo:
– L’ atomo è la più piccola parte di un elemento
esistente in natura che ne conserva tutte le
caratteristiche chimico-fisiche.
– le particelle che formano il nucleo dell'atomo sono: il
protone (dotato di carica positiva) e il neutrone (privo
di carica elettrica).
– Rutherford propose per la struttura dell’atomo un
modello “planetario”: l’atomo è composto da un
nucleo centrale attorno al quale ruotano gli elettroni.
L’energia nucleare
• A differenza dei combustibili fossili la cui
energia è di tipo chimico quella nucleare è
basata sulla trasformazione della massa in
energia attraverso reazione nucleari.
• In altra parole
– Con energia nucleare si intendono tutti quei
fenomeni in cui si ha produzione di energia in
seguito a trasformazioni nei nuclei atomici.
Le reazioni nucleari
• Fissione nucleare
– Si ha quando un atomo pesante (Uranio) colpito da un
neutrone che penetra nel suo nucleo si scinde in due atomi
più leggeri, in questo caso la somma della massa dei due
atomi generati è inferiore alla massa dell’atomo di
partenza ;la massa mancate si trasforma in energia
• Fusione nucleare
– Si ha quando due atomi leggeri (idrogeno) si fondono per
dare atomo più pesante la cui massa è inferiore alla
somma della massa dei due atomi di partenza, anche in
questo caso la massa mancante si trasforma in energia
La fissione nucleare
• La fissone nucleare è una reazione a catena
che l’uomo ha imparato a governare per poter
ottenere energia utilizzabile ai fini della
trasformazione in energia elettrica
Fissione Nucleare
Fusione nucleare
• Attualmente non utilizzabile ai fini della
produzione dell’energia, è in fase sperimentale
e riproduce praticamente la reazione che
avviene sul sole
Fusione Nucleare
I TIPI DI CENTRALI
FISSIONE NUCLEARE
E’ un processo che scinde
un nucleo pesante in 2 più
leggeri, la cui somma delle
masse è inferiore a quella
del nucleo iniziale
La parte di massa persa è
presente come calore che
genererà vapore
FUSIONE NUCLEARE
E’ un processo che fonde 2
nuclei leggeri a formare un
nucleo più pesante, la cui
massa è minore della
somma delle masse dei 2
nuclei iniziali
La parte di massa persa si è
trasformata in calore
Il “combustibile” nucleare
Il combustibile utilizzato nelle centrali nucleari
basate sulla fissione nucleare è l’uranio che è
un elemento fissile, infatti quando viene
colpito da neutroni si scinde in due atomi più
leggeri e libera energia
Struttura di una centrale nucleare
Problemi legati all’utilizzo delle centrali
nucleari
• Il processo di fissione nucleare genera degli
elementi chimici che essendo radioattivi
costituiscono un grave pericolo per la salute
umana e per l’ambiente
• La sicurezza delle centrali nucleari è pertanto
un tema di grande importanza e complessità .
LA SICUREZZA NELLE CENTRALI
• I principali obiettivi legati alla sicurezza delle
centrali nucleari sono i seguenti:
– Protezione delle persone, società e ambiente
– Ottimizzazione/limitazione all’esposizione per
personale e popolazione durante l’esercizio
– Mitigazione incidenti
– Prevenzione incidenti
– Resistenza a 5 eventi esterni catastrofici
(terremoti, uragani, atti terroristici, caduta aerei,
alluvioni)
Incidenti negli impianti nucleari
• Nonostante tutte le precauzioni che si
possono adottare in fase di progettazione o
esercizio delle centrali nucleari la possibilità di
incidente non può essere annullata, pertanto
esiste una classificazione degli incidenti cui
corrispondono piani e contromisure adeguate
a fronteggiare l’eventuale incidente.
Classificazione/scala degli incidenti
Le scorie radioattive
• Un altro problema legato alle centrali nucleari è
legato alla produzione delle così dette scorie
radioattive che sono potenzialmente pericolose
per la salute e l’ ambiente
• Queste scorie rimangono pericolose anche per
migliaia di anni e devono essere gestite in modo
adeguato per evitare impatti sulla salute pubblica
• Esistono tecniche e processi per il loro
trattamento e confinamento in modo da ridurre
al minimo gli impatti
Classificazione delle scorie
I
categoria
• prodotti
contaminati o
rifiuti radiologici
da ambito
nucleare
II
categoria
III
categoria
• prodotti
contaminati o
rifiuti radiologici
da ambito
nucleare
• lo scarto di
combustibile
nucleare esausto
derivante dalla
fissione nucleare
Conclusioni
• L’energia nucleare è sicuramente una forma di energia rischiosa ma
attualmente è l’unica forma di energia alternativa ai combustibili
fossili (le energie così dette rinnovabili sono solo fonti integrative)
• Ricordiamo comunque che:
• Le centrali a combustibile fossile non sono prive di rischi,
inquinamento e immissione di sostanze tossiche sono praticamente
costanti 24 ore su 24
• L’industria chimica di cui nessuno parla è forse un problema anche
più grave dei rischi connessi alla produzione dell’energia
• L’inquinamento prodotto dalle autovetture non è certo un
elemento trascurabile
• ………… altro ancora potrebbe essere aggiunto alla lista
Conclusioni
Tutto ha un prezzo è nulla è gratis.
Il progresso ha i suoi costi: o impariamo a
rinunciare a qualcosa o dobbiamo accettare il
rischio e le eventuali conseguenze legate alla
nostra inarrestabile fame di progresso e
benessere
