8 Energia nucleare GARN
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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 …
