ENERGIA NUCLEARE
ciclo dell’energia nucleare
decadimento radioattivo dei prodotti di fissione nucleare
attività e impianti nucleari
fissione nucleare
reazione a catena
fissione nucleare
reattore nucleare: schema
reattore nucleare: sezione
reattore nucleare
impianto nucleare: schema
impianto nucleare: generatore di vapore
centrale nucleare: schema generale
centrale nucleare: schema dei sistemi
centrale nucleare: schema dei sistemi
centrali nucleari attive
Nuclear power plants in commercial operation
Reactor Type
Main Countries
Number
GWe
Fuel
Coolant
Moderator
Pressurised Water Reactor (PWR)
US, France, Japan,
Russia
252
235
enriched UO2
water
water
Boiling Water Reactor (BWR)
US, Japan, Sweden
92
83
enriched UO2
water
water
Gas-cooled Reactor (Magnox & AGR)
UK
34
13
natural U (metal), enriched
UO2
CO2</SUB
Pressurised Heavy Water Reactor "CANDU"
(PHWR)
Canada
33
18
natural UO2
heavy water
heavy water
Light Water Graphite Reactor (RBMK)
Russia
14
14.6
enriched UO2
water
graphite
Fast Neutron Reactor (FBR)
Japan, France, Russia
4
1.3
PUO2and UO2
liquid sodium
none
other
Russia, Japan
5
0.2
TOTAL
434
365
graphite
tipi di reattori nucleari
Advanced Reactor Designs
-standardised designs with passive safety systems
GE-Hitachi-Toshiba ABWR
1300 MWe BWR
Japan & USA
ABB-CE System 80+
1300 MWe PWR
USA
Westinghouse AP 500
600 MWe BWR
USA
AECL CANDU-9
92 -1300 MWe HWR
Canada
OKBM V-407 (VVER)
640 MWe PWR
Russia
OKBM V-392 (VVER)
1000 MWe PWR
Russia
Siemens et alEPR
1525-1800 MWe PWR
France & Germany
GA-Minatom GTMHR
modules of 250 MWe HTGR
US-Russia-Fr-Jp
consumo totale di energia nel mondo
produzione di energia elettrica da fonti nucleari
centrali nucleari attive nel mondo
centrali nucleari attive e in costruzione nel mondo
attività e impianti nucleari nel mondo
centrali nucleari attive e inattive in Europa
produzione di uranio nel mondo
produzione di elettricità da fonti nucleari nel mondo
impianti nucleari attivi e dismessi in Italia
impatto ambientale delle centrali elettronucleari
•
•
•
•
incidenza delle miniere di minerali radioattivi e del loro trasporto (caso Niger);
radiazioni nei pressi della centrale;
scorie radioattive;
enorme consumo di acqua dolce (una sola centrale del tipo proposto per l’Italia consumerebbe 4 milioni di metri
cubi di acqua al giorno);
• peso sulla salute pubblica, dato che è dimostrato un raddoppio dei casi di tumori della tiroide, leucemie, ecc.
In caso di incidente:
• zona di evacuazione a durata pluricentennale intorno alla centrale, mutazioni genetiche, inquinamento del mare
e dei corsi d’acqua, inquinamento atmosferico = danni sociali ed economici
• danni alla salute pubblica = migliaia di persone esposte ad alti livelli di radiazione: morte degli operatori del
settore e dei cittadini, soprattutto bambini, proliferazione di leucemie o tumori della tiroide e malformazioni
genetiche tra i nuovi nati
Effetti dell’incidente di Chernobyl:
• Belarus: 270.000 tumori causati dall’incidente, 93.000 morti
• Russia: 60.000 morti
• decessi prevedibili nei prossimi anni in Ucraina e Belarus : 140.000
fusione nucleare
fusione nucleare: reazione nucleare
fusione nucleare: macchina a camera toroidale
La prima macchina che ha studiato e tentato di realizzare la fusione in scala che sarebbe potuta diventare commerciale è ex-sovietica e si
chiama TOKAMAK, acronimo russo delle parole che la descrivono: TOroidalnaya KAmera MAgnitnaya Katushka, ovvero macchina a camera
toroidale e avvolgimento magnetico. Fu sviluppata all'Istituto dell'Energia Atomica di Mosca alla fine degli anni '60. Il toro è una figura
geometrica che deriva il suo nome dal latino torus = cintura, cordone
Nella camera toroidale vi è inizialmente un gas che deve essere portato a temperature altissime. Questo gas, che ha la proprietà di ionizzarsi a
temperature ordinarie, si ionizza completamente (i suoi atomi perdono tutti gli elettroni) alle temperature a cui si lavora. Un gas in condizioni
di totale ionizzazione si chiama plasma. Per incrementare la temperatura del gas si usa un sistema che ricorre a giganteschi campi magnetici.
Sottoponendo un plasma a tali campi, si restringe in un toro a sezione sempre più piccola con due effetti: da una parte ci si allontana dalle
pareti del contenitore evitando il contatto con alte temperature, dall'altra si portano sempre più vicini tra loro i nuclei del gas da fondere.
I plasmi possono essere le miscele di nuclei più favorevoli alla fusione, ad esempio deuterio e trizio. In questo caso si ha a che fare con la
coppia di elementi che ha bisogno della più bassa temperatura di innesco, circa 50 milioni di gradi centigradi.
fusione nucleare: camera toroidale
fusione nucleare: tipi di camera toroidale
fusione nucleare: esperimenti
stoccaggio scorie nucleari
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
vitrificazione
sigillatura in contenitori di metallo
contenitori metallici disposti in cubi di cemento
stoccaggio dei contenitori in cavità o miniere dismesse o depositi salini sotterranei
stoccaggio dei contenitori nelle fosse oceaniche
evacuazione dei contenitori nello spazio
…
