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L'energia nucleare

Cos'è l'energia nucleare, come funziona e perché fa paura?

Articolo a cura di Delia

Quando sentiamo parlare di energia nucleare, spesso abbiamo un'idea un po' indefinita tratta solo dai discorsi che sentiamo dai grandi, e non conosciamo bene di cosa realmente si tratti fino a quando non la studiamo a scuola.

L'energia nucleare si divide in due tipologie: quella ottenuta tramite scissione nucleare e quella derivante da fusione nucleare.

La scissione nucleare

L'utilizzo di energia tratta dalla scissione nucleare è pericoloso, ma molto conveniente perché con una scarsa quantità di materia prima si può ricavare tantissima energia; proprio per questo l'umanità ne ha abusato e si sono verificati dei disastri.

Un atomo

Devi sapere che un atomo è formato da un nucleo solido, fatto di protoni e neutroni, e gli elettroni che orbitano attorno al nucleo.

La scissione nucleare sfrutta la proprietà degli atomi di dividersi se bombardati da neutroni e liberare tantissima energia; per fare questo però c'è bisogno di un materiale i cui atomi contengano tante particelle così da creare una reazione a catena più ampia e non limitata. Un materiale adatto perché contenente 92 protoni e 92 elettroni, che sono tantissimi per un atomo solo, è l'uranio.

Pensa che un solo grammo di uranio può sprigionare l'energia di 2800 tonnellate di carbone: puoi immaginare che enorme risparmio costituirebbe l'energia nucleare se fosse sicura e non pericolosa!
E' vero che la costruzione di una centrale nucleare è talmente costosa che i primi guadagni arrivano solo dopo 10 anni, ma considerando i vantaggi economici questo è quasi solo un dettaglio.

L'uranio però ha un grave e pericoloso difetto: quando viene bombardato da un neutrone diventa radioattivo e continua per un tempo lunghissimo (secoli e secoli) a mandare radiazioni dette nucleari proprio perché ottenute dalla scissione nucleare.
Tali radiazioni sono veramente dannose per ogni forma di vita, quindi anche per l'uomo, poiché modificano il DNA creando malattie genetiche pericolosissime.

Pensa che solitamente le scorie (l'uranio utilizzato e radioattivo) vengono sotterrate e sigillate in caverne disabitate, al fine di limitare per quanto possibile il danno, anche se non sempre la procedura avviene in modo del tutto sicuro.

Ma cosa succede quando qualcosa non va per il verso giusto?
Oggi le centrali nucleari sono progettate molto accuratamente per evitare ogni rischio usando sistemi di sicurezza elevatissimi. Nel passato non è sempre stato così e un terribile imprevisto potrebbe capitare, per un guasto o per una catastrofe naturale.
In caso di un guasto davvero grave tutte le radiazioni nucleari verrebbero disperse molto velocemente nell'ambiente e distruggerebbero il DNA degli esseri viventi. Gli effetti sarebbero devastanti: per proporti un esempio concreto, quando c'è stato il disastro delle bombe atomiche sganciate su Hiroshima e Nagasaki, tantissime persone sono morte a causa delle radiazioni nucleari e a distanza di decenni ancora oggi nascono persone malate e i campi non sono più coltivabili.

Questo è il motivo per cui tuttora si discute sull'opportunità di usare o meno la scissione nucleare per produrre energia.
Grande energia a rischio o sicurezza di salute ma utilizzo di altre fonti di energia? L'Italia ha detto no al nucleare, ma ci sono molti altri Paesi al mondo, come gli Stati Uniti, il Sudafrica o anche la Francia che tuttora lo utilizzano.

La fusione nucleare

La fusione nucleare è un procedimento meno utilizzato e conosciuto rispetto alla scissione nucleare perché ha bisogno di altissime temperature per poter essere sfruttata: è l'energia con la quale splendono le stelle, e potrai immaginare quale calore si trova nel nucleo di una stella come il Sole!

Sei curioso di sapere come funziona la fusione nucleare?
Si utilizzano due isotopi di idrogeno, che sono atomi di idrogeno con lo stesso numero di protoni ed elettroni ma con diverso numero di neutroni. Questi due isotopi di idrogeno si chiamano deuterio (un protone, un elettrone e due neutroni) e trizio (un protone, un elettrone e tre neutroni).

Il deuterio e il trizio si fondono in un atomo di elio, liberando una grandissima quantità di energia che potrebbe essere utilizzata.

L'energia derivata dalla fusione nucleare è un'energia veramente ottima perché è pulita, non inquinante, non radioattiva a differenza di quella derivata dalla scissione, e soprattutto rinnovabile: abbiamo idrogeno in abbondanza, nell'aria e nell'acqua.

Poiché però le temperature necessarie per ottenere la fusione nucleare sono veramente troppo alte per noi, gli scienziati stanno cercando di realizzare una fusione nucleare a freddo Se si riuscisse a trovare una via per sfruttare la fusione nucleare a freddo, probabilmente si troverebbe una risposta validissima per il fabbisogno mondiale energetico e quindi si ridurrebbe anche la povertà!

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