FISICA AMBIENTALE 1
Lezioni 21-22
Energia nucleare
Binding Energy per
nucleon (MeV)
Atomic mass Number
La fissione di nuclei pesanti o la fusione di nuclei
leggeri produce un incremento nell’energia di legame
per nucleone e libera energia nucleare
FISSIONE NUCLEARE
Processo dominante:
Thermal neutrons
Prodotti di reazione:
decadono dando luogo
ai delayed neutron
guadagno nell’energia di legame ~ 200 MeV
Circa 165±5 MeV va in energia cinetica dei
Frammenti di fissione e può essere convertita in
calore e successivamente in potenza elettrica
Schermo in calcestruzzo:
Recipiente secondario
SCHEMA DI REATTORE AD
ACQUA BOLLENTE (BWR)
Recipiente primario
Generatori
Bracci del motore A turbina
Nocciolo
del
reattore
Elettricità al
circuito
elettrico
Pompe
condensatore
Torus
Barre
di
controllo
Acqua di
raffreddamento
TYPICAL DATA ON CURRENT NUCLEAR REACTORS
BWR: Boiling water reactor
PWR: Pressurized water reactor
CANDU: Canadian deuterium-uranium reactor
HTGR: high-temperature gas-cooled reactor
Alcune definizioni:
La costante di decadimento:
Schema della
sezione d’urto
macroscopica
per assorbimento
a
È la distanza media a cui può arrivare un
neutrone senza essere assorbito
a
Numero di neutroni fast per  neutrone slow assorbito
k = multiplicazion factor; f = thermal utilization factor
Per reattori infinitamente grandi
Comportamento
di k in funzione
del rapporto
Moderatorecombustibile
EQUAZIONI DI UN REATTORE
Conservazione del numero di neutroni
Dove
È il libero cammino medio
Per reattori in stato stazionario scompare la dipendenza da t.
Le dimensioni geometriche corrispondenti a
 n/ t=0 sono chiamate: critical size
Per un reattore rettangolare di dimensioni
a,b,c nelle direzioni x,y,z si trova:
Dove la lunghezza di diffusione L è data da:
Critical
Size 