L’evoluzione dell’energia nucleare

Nelle reazioni di fusione nucleare due nuclei di atomi leggeri si fondono generando un nucleo di elementi più pesanti, ma di massa minore della loro somma e liberando quindi l’energia determinata dalla celebre equazione di Einstein E=mc2 dove c’è la velocità della luce. Questo processo è quello che genera l’energia irraggiata dalle stelle come il Sole, ma per attivarsi richiede delle condizioni specifiche per fare avvicinare due nuclei fino a fare prevalere la forza nucleare di attrazione a corto raggio su quella di repulsione elettrostatica fra i protoni dei nuclei (ad esempio deuterio e trizio, isotopi dell’idrogeno normalmente indicati con i simboli D e T): è necessaria una temperatura di più di 100 milioni di gradi mantenuta per un tempo sufficiente ad attivare la fusione. L’energia liberata è enormemente superiore a quella generata dalle usuali reazioni chimiche di combustione ed è anche nettamente superiore, a parità di materiale coinvolto, a quella di fissione: basti pensare che nella reazione di un solo grammo di Deuterio-Trizio si libera la stessa energia ottenuta bruciando 11 tonnellate di carbone, ma senza immettere nell’atmosfera una sola molecola di CO2.

La reazione Deuterio-Trizio ha la maggiore probabilità di essere utilizzata per le future centrali a fusione in quanto ha una energia di attivazione più bassa di altre reazioni. Per chi volesse approfondire gli aspetti più tecnici della fusione nucleare questo sito dell’ENEA è accurato ed esaustivo  http://www.fusione.enea.it/WHAT/index.html.it

Produrre energia elettrica da fusione nucleare si è rivelata impresa notevolmente più difficile di quanto si pensasse negli anni 60-70 del secolo scorso. Prima di vederne i motivi è bene rilevare che riuscirci potrebbe risolvere la maggior parte dei problemi energetici dell’umanità:

  • si avrebbe a disposizione una fonte di energia praticamente inesauribile, senza emissione di inquinanti nocivi o di gas serra
  • le scorie radioattive sarebbero estremamente limitate in quantità perché il prodotto principale della fusione è 4 He che è un gas inerte e non radioattivo
  • la separazione fra applicazioni civili e militari è molto netta, diversamente dalla fissione in cui la coesistenza della generazione di energia elettrica e di uranio arricchito o plutonio per usi militari è presente in svariate centrali

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INFO

CdtCockpit: Numero 09
Tema: Energia
Anno: 2022
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