L'energia nucleare è una forma di energia che deriva da profonde modificazioni della struttura stessa della materia.
Due sono i processi che possono produrre energia nucleare: la fissione o scissione nucleare e la fusione nucleare.
Cosa è un atomo?
L'uranio
L'uranio (simbolo chimico U) è un elemento radioattivo (cioè si trasforma in altri elementi emettendo radiazioni) naturale che viene usato nel processo di fissione. I minerali che lo contengono, dopo l'estrazione in miniera, vengono trasformati in combustibile da utilizzare nei reattori nucleari.
La fissione o scissione nucleare
La fissione nucleare è un processo in cui un neutrone esterno colpisce il nucleo dell'atomo di uranio facendolo vibrare. A causa della notevole presenza di protoni il nucleo di uranio è poco stabile e dopo una serie di vibrazioni questo si rompe in due frammenti radioattivi sfuggendo in direzioni opposte con notevole sviluppo di energia.
La fissione nucleare a scopo energetico è la tecnologia utilizzata dalle centrali nucleari per produrre energia elettrica. Dalla sua introduzione negli anni Cinquanta, la produzione di energia da nucleare ha subìto un rapido sviluppo per poi interrompersi negli anni Ottanta e Novanta per diverse ragioni, non ultimi alcuni incidenti. Nonostante l’ingresso delle fonti rinnovabili sul mercato, il nucleare ha accelerato nuovamente la sua produzione negli anni Duemila, dovuta all’aumento della domanda di energia. Negli ultimi anni, però, sta vivendo una fase di crisi legata soprattutto agli aspetti economici.
.
La fusione nucleare
La fusione nucleare consiste nel fondere due nuclei leggeri per formarne uno pesante. Oltre alla formazione di nuovi elementi, la fusione nucleare comporta la formazione di una grandissima quantità di energia. Per poter fondere due nuclei bisogna avvicinarli vincendo la forza di repulsione che esiste tra i protoni.
La fusione termonucleare, chiamata così perché si può realizzare soltanto ad altissime temperature, fu scoperta da due scienziati, Bethe e Weiszàcker nel 1939.
Il processo di fusione è particolarmente importante perché non produce scorie radioattive, all'orizzonte si intravedono anche possibilità nuove di produrre la fusione senza dover ricorrere a complicatissimi e costosi reattori.
Tutti i numeri dell’energia nucleare
Tutte le nazioni più ricche al mondo, in termini di prodotto interno lordo (pil), producono energia elettrica da fonte nucleare, tranne l’Italia che ne importa grandi quantità da Svizzera, Francia e Slovenia.
I problemi
Le radiazioni prodotte dalla fissione subiscono nel tempo delle trasformazioni (decadimento radioattivo) che portano alla formazione di sostanze non più radioattive.
Perchè una sostanza che era radioattiva non comporti più rischi per l'uomo deve trascorrere un periodo di tempo molto lungo, che può arrivare a decine di migliaia di anni.
I rifiuti radioattivi prodotti negli impianti nucleari vanno conservate evitando che entrino in contatto con l'ambiente esterno. Perciò le scorie si concentrano e si conservano: se liquide si concentrano in appositi contenitori ventilati e raffreddati, se solidi si inglobano in materiali particolari come vetro e ceramica (vetrificazione).
Ma i problemi principali sono quattro:
1) Il problema delle scorie radioattive non è risolto.
Le scorie dei reattori nucleari, sia nel caso di ciclo aperto (uso e smaltimento) che in quello di ciclo chiuso (uso e riciclo), contenendo prodotti radioattivi a vita media molto lunga, seppure in piccola quantità, necessitano di un confinamento di tipo geologico che li separi con certezza per qualche migliaio di anni dalla biosfera.
2) Le RISERVE d’uranio, se si espandesse la richiesta, si potrebbero esaurire molto presto.
L’uranio è un elemento non abbondante sulla terra, ma a differenza del petrolio e del gas è presente un po’ ovunque.
Attualmente esso viene estratto purché ci sia nel minerale una concentrazione di uranio superiore allo 0,5% che garantisce costi di estrazione competitivi (inferiori a 250$/kg).
3) Il costo dell’energia nucleare non è competitivo.
Il sito internet il cambiamento.it spiega bene questo problema (link sopra), dicendo:
La discussione riguardante un argomento così importante come la questione energetica, con particolare riferimento alla tipologia delle fonti da cui trarre l’energia di domani, dovrebbe essere un argomento assolutamente indipendente da ogni valutazione economica. Naturalmente bisognerebbe fare i conti con la disponibilità dei governi, dei cittadini, delle società di servizi e di ogni altro soggetto interessato alla produzione, gestione, distribuzione e utilizzo dell’energia, ma mai bisognerebbe iniziare una valutazione di un tema così importante per l’avvenire del pianeta con le parole “dal punto di vista economico ci converrebbe…”. In questa chiave va letta la breve analisi che proponiamo, che riguarda i costi vivi dell’energia nucleare, sia quelli diretti che quelli indiretti: non una valutazione su cosa sia più redditizio dal punto di vista economico – l’abbandono del nucleare o la sua riconferma –, bensì la volontà di aggiungere un ulteriore elemento alla riflessione già completa e profonda che il tema ha suscitato in questi giorni.
4 ma non per importanza) Il pericolo della proliferazione di armi nucleari.
Con questo termine s'intende la possibilità che aumentino i paesi dotati di armi nucleari. Per impedirla i vincitori dell’ultima guerra, sotto la protezione degli Stati Uniti, si sono fatti promotori del Trattato di Non Proliferazione, entrato in vigore nel 1970 e rinnovato nel 1995, a cui aderiscono quasi tutti i paesi del mondo.
Lavoro a cura di Linda Fusini 3B