Energia nucleare spiegata ai bambini
Come viene utilizzata l'energia nucleare
L'energia nucleare è l'energia prodotta dal nucleo degli atomi. Esistono due tipi di energia nucleare. Il primo tipo è l'energia di fusione nucleare. In questo tipo di energia gli atomi vengono fusi insieme per formare nuovi atomi. Questa fusione provoca il rilascio di una grande quantità di energia. Il sole è un esempio di fonte di energia da fusione nucleare. La massa estremamente grande del sole provoca una contrazione gravitazionale che causa una grande pressione sugli atomi all'interno del nucleo del sole. Questa pressione elevatissima genera temperature molto elevate nel nucleo, dell'ordine di milioni di gradi. Questa temperatura estremamente elevata fa sì che gli atomi di idrogeno si fondano in atomi di elio, liberando così energia che viene irradiata nello spazio e in parte raggiunge la Terra. In poche parole, il sole è un grande reattore a fusione ed è responsabile di tutta la vita sulla terra. Ha 4,6 miliardi di anni e continuerà a brillare per circa altri 8 miliardi di anni.
Il secondo tipo di energia nucleare è l'energia di fissione nucleare. È l'energia che comunemente utilizziamo qui sulla Terra per generare elettricità. Questo tipo di energia deriva dalla scissione degli atomi che rilascia una grande quantità di energia. Questa energia viene tipicamente utilizzata nelle centrali nucleari per riscaldare l'acqua e produrre vapore ad alta pressione. Questo vapore ad alta pressione viene utilizzato per far funzionare grandi turbine che generano elettricità. L'immagine qui sotto mostra una centrale nucleare.
Pro e contro dell'energia nucleare
L'energia nucleare è l'uso controllato dell'energia nucleare. L'energia nucleare è l'energia contenuta nell'uranio che può essere rilasciata da reazioni nucleari in una macchina chiamata reattore nucleare. Questa energia viene trasformata in elettricità, che può essere utilizzata per alimentare macchinari e riscaldare le abitazioni. Nel 2007, il 14% dell'elettricità mondiale proveniva dal nucleare. Le centrali nucleari producono anche scorie radioattive che possono essere dannose se non vengono stoccate correttamente. Le centrali nucleari producono meno materiale radioattivo di una centrale a carbone.
Enrico Fermi realizzò il primo reattore nucleare nel 1941. Molti reattori furono costruiti negli Stati Uniti durante la Seconda Guerra Mondiale, nell'ambito del Progetto Manhattan. Nel 1954 fu avviata la prima centrale nucleare a Obninsk, vicino a Mosca. La maggior parte delle centrali nucleari negli Stati Uniti sono state costruite negli anni '60 e '70. I reattori nucleari alimentano anche alcune grandi navi e sottomarini militari.
Si sono verificati alcuni gravi incidenti nucleari. È stata creata una scala per misurare la pericolosità degli incidenti. Si chiama Scala internazionale degli eventi nucleari. La scala ha 8 livelli (0-7), e 7 è il peggiore.
Storia dell'energia nucleare
La definizione comune di energia nucleare è l'energia rilasciata da una reazione a catena, in particolare dalla fissione o dalla fusione. In pratica, l'energia nucleare utilizza il combustibile ricavato dall'uranio estratto e lavorato per produrre vapore e generare elettricità.
Negli Emirati Arabi Uniti, la centrale nucleare di Barakah, situata nella regione di Al Dhafra dell'Emirato di Abu Dhabi, ospita quattro reattori. Ogni reattore è progettato per produrre 1.400 megawatt (MW) di elettricità con emissioni di carbonio quasi nulle.
Costruiti per funzionare per 60 anni o più, questi reattori forniranno elettricità efficiente e affidabile a basse emissioni di carbonio alla nazione per le generazioni a venire. Una volta a regime, l'impianto eviterà il rilascio di oltre 21 milioni di tonnellate di emissioni di gas serra all'anno. Ciò equivale a rimuovere 3,2 milioni di berline dalle strade degli EAU.
Un reattore nucleare produce elettricità più o meno come le altre centrali elettriche. La reazione a catena produce l'energia che trasforma l'acqua in vapore. La pressione del vapore fa girare un generatore che produce elettricità.
Esempi di energia nucleare nella vita quotidiana
Sebbene l'elettricità sia una forma di energia pulita e relativamente sicura quando viene utilizzata, la generazione e la trasmissione di elettricità hanno un impatto sull'ambiente. Quasi tutti i tipi di centrali elettriche hanno un effetto sull'ambiente, ma alcune hanno effetti maggiori di altre.
Negli Stati Uniti esistono leggi che regolano gli effetti della generazione e della trasmissione di elettricità sull'ambiente. Il Clean Air Act regola le emissioni di inquinanti atmosferici dalla maggior parte delle centrali elettriche. La U.S. Environmental Protection Agency (EPA) amministra il Clean Air Act e stabilisce gli standard di emissione per le centrali elettriche attraverso vari programmi, come il Programma Piogge Acide. Il Clean Air Act ha contribuito a ridurre in modo sostanziale le emissioni di alcuni dei principali inquinanti atmosferici negli Stati Uniti.
Tutte le centrali elettriche hanno un'impronta fisica (la posizione della centrale). Alcune centrali sono situate all'interno, sopra o accanto a un edificio esistente, quindi l'ingombro è piuttosto ridotto. La maggior parte delle centrali di grandi dimensioni richiede lo sbancamento del terreno per la costruzione della centrale. Alcune centrali possono richiedere anche strade di accesso, ferrovie e condutture per la consegna del combustibile, le linee di trasmissione dell'elettricità e le forniture di acqua di raffreddamento. Le centrali che bruciano combustibili solidi possono avere aree per lo stoccaggio delle ceneri di combustione.