L’energia nucleare è prodotta dalla scissione di atomi pesanti , come l’uranio . Quando è effettuata in un ambiente controllato , questo processo di fissione nucleare produce una notevole quantità di energia elettrica . Tuttavia, quando il processo va fuori controllo , le conseguenze possono essere disastrose . Infortuni sul Chernobyl , Three Mile Island e , più recentemente , Fukushima hanno portato ad una serie di problemi ambientali a breve e lungo termine. Dividere l’Atom
Fission si verifica in diversi elementi pesanti , tra cui i due isotopi principali di uranio , l’uranio – 235 e uranio – 238 . Nel 1930 è stato accertato che bombardando un nucleo di uranio con neutroni di alta energia induce a dividere in due frammenti circa uguali. Tuttavia , la massa dei due frammenti è inferiore alla massa del nucleo originario . Questa differenza di massa è liberata come energia come definito dall’equazione di Einstein E = mc ^ 2 ( dove E è l’energia , m è la massa ec è la velocità della luce ) . La scissione genera più neutroni ad alta energia , che possono poi dividere più nuclei di uranio . Questo si chiama una reazione a catena
controllo delle reazioni a catena
Ci sono una serie di diversi modelli di reattore nucleare in funzione nel mondo .; tuttavia , tutti sono governati da due principi essenziali : Come controllare reazioni a catena e come contenere il calore generato da queste reazioni . La densità di neutroni in un reattore è moderato utilizzando barre di controllo a base di cadmio , boro o grafite , che assorbono anche neutroni in eccesso . Una reazione a catena stabile è quella in cui il numero di neutroni generati corrisponde circa il numero assorbita . Niente di meno e la reazione a catena si rallentare e fermarsi; niente di più e vi è il rischio della reazione crescerà in modo esponenziale fuori controllo .
Chaneling il calore
Il problema del calore in eccesso viene affrontato dai vari diversa tipi di reattori . Il reattore ad acqua pressurizzata ( PWR ) , il design più comune negli Stati Uniti , Francia e Germania , utilizza acqua ad alta pressione come refrigerante . Il calore viene rimosso dal nocciolo del reattore , che viene poi convogliata ad uno scambiatore di calore per produrre vapore . Questo vapore fa girare le turbine per generare elettricità. Reattori raffreddati a gas ( GCR ) , il tipo più comune utilizzato nel Regno Unito , utilizza anidride carbonica pressurizzata come refrigerante piuttosto che acqua .
Quando le cose vanno
sbagliato
Il territorio intorno a Chernobyl dovrà rimanere abbandonata per molti anni a venire .
incidenti nucleari o crolli si verificano se sia il raffreddamento o sistemi di moderazione sicuro. Nel 1986 a Chernobyl , URSS ( oggi Ucraina ) , un esperimento mal pianificato ed eseguito ha portato ad una reazione a catena incontrollata nel nocciolo del reattore . L’energia generata ha provocato una grande esplosione e un rilascio di materiale altamente radioattivo che terreni contaminati lontani come Svezia, Norvegia e Scozia .
Nel marzo 2011 un terremoto e lo tsunami hanno provocato il fallimento del sistema di raffreddamento a Fukushima centrale Daiichi nel nord del Giappone . Il carburante estremamente caldo in uno dei reattori non poteva essere contenuta , causando una parte per bruciare letteralmente attraverso il fondo del recipiente di contenimento .