ENERGIA NUCLEARE
E ARMI CHIMICHE E
BIOLOGICHE
Realizzato dalla classe CHIMICA 5
Introduzione
Il tema del nucleare è spesso argomento di discussione, soprattutto in campo
internazionale, dove diverse nazioni, come Stati Uniti e Francia, ne fanno
già ampio uso, soprattutto per la produzione di energia.
Per approfondire questo argomento, il gruppo opzionale 5 di chimica
dell’istituto B.U.S. Pascal, ha elaborato una presentazione nella quale
verranno trattati i campi del nucleare civile e militare, con uno spazio
dedicato alle armi chimiche e biologiche: l’energia nucleare, il passato, il
presente e il futuro delle armi e gli accordi internazionali per limitarle, il tutto
in questa ampia relazione
Buona visione!
INDICE GENERALE
Radioattività naturale
ed artificiale
Impianti nucleari
Produzione di scorie
Il nucleare nel mondo
Fallimenti notevoli
Energia nucleare
ed armi chimiche
e biologiche
Nucleare civile e
militare
Armi nucleari
nel mondo
Le armi biologiche
Storia
Disarmo e controllo
Le armi chimiche
Storia
Disarmo e controllo
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per ritornare a questo
indice durante la
presentazione
PRODUZIONE DI SCORIE
IL NUCLEARE NEL MONDO
FALLIMENTI NOTEVOLI
Realizzato da: Bigi Alessandro, Bertolini Aureliano, Barilli Stefano, Aldrovandi Marco, Neviani Marco
INDICE DEGLI ARGOMENTI
I FALLIMENTI
NOTEVOLI:
CHERNOBIL
E
SUPERPHENIX
I COSTI, I RISCHI E
L’EVENTUALE DIFFUSIONE
DELLE CENTRALI
NUCLEARI NEL
MONDO
ENERGIA
NUCLEARE
LA PRODUZIONE
DI SCORIE RADIOATTIVE
E DI ELEMENTI CHE
NON ESISTONO
IN NATURA
LA SITUAZIONE
ATTUALE &
PROSPETTIVE
FUTURE
I COSTI, I RISCHI E L’EVENTUALE DIFFUSIONE DELLE
CENTRALI NUCLEARI NEL MONDO
COSTI
COSTI
ESTERNI
COSTI
INTERNI
COSTI ESTERNI
I costi esterni (cioè quelli che non vengono calcolati perché sono dati dall’impiego di
un dato processo tecnologico) per il nucleare non dovrebbero esistere per due ragioni:
Le basi su cui è fondato lo sviluppo dell’economia non comprendono il nucleare.
La produzione di energia da parte del nucleare è di origine troppo recente per
addurre ragioni storiche della mancata considerazione dei costi non direttamente legati
alla tecnica di trasformazione energetica.
COSTI INTERNI
I costi riguardanti il funzionamento di una centrale nucleare sono:
Costi dovuti allo smantellamento e alla bonifica del sito al termine del periodo di attività
dell’impianto
Costi dovuti alla sistemazione dei rifiuti radioattivi
Costi per la difesa delle centrali nucleari da possibili attacchi bellici o terroristici
Costi dovuti ad eventuali incidenti
Nel caso di una grande diffusione delle centrali nucleari:
I costi crescerebbero in modo esponenziale e non in modo lineare al crescere delle centrali
I costi per lo smaltimento e la bonifica dei vari siti e i costi per le scorie diventerebbero molto alti
La radiazione dispersa non sarebbe più trascurabile
Sarebbe impossibile la difesa delle centrali nucleari
Aumento della possibilità di incidenti
I FALLIMENTI NOTEVOLI: CHERNOBIL E SUPERPHENIX
La storia della tecnologia nucleare non è una sequenza ininterrotta di successi,
sono infatti capitati molti incidenti alle centrali nucleari.
I due più conosciuti ed importanti sono stati l’incidente di Chernobyl e la serie di
incidenti al reattore Superphénix.
Chernobyl
Superphénix
Superphénix
Superphénix è il nome del reattore autofertilizzante veloce da 1200MW elettrici di potenza della
centrale di Creys Malville, in Francia. Questo reattore è stato dal 1987 soggetto di vari incidenti. Nel
1998 il nuovo governo di Francia decise di arrestare definitivamente il reattore.
Chernobyl
Il disastro di Černobyl è stato il più grave incidente nucleare della storia, l'unico al livello 7
(il massimo) della scala INES dell‘IAEA.
Avvenne il 26 aprile 1986 alle ore 1:23:44 presso la centrale nucleare Chernobyl.
Gli effetti a lungo termine dell’incidente di Chernobyl si notano nelle piante, negli animali e
nell’uomo, con deformità in tutti gli esseri viventi.
LA PRODUZIONE DI SCORIE RADIOATTIVE E DI
ELEMENTI CHE NON ESISTONO IN NATURA
Per scorie si intende il combustibile esaurito che viene estratto dai reattori nucleari
al termine del periodo di utilizzo per la produzione di energia elettrica (per maggiori
informazioni sulle scorie clicca qui).
Le caratteristiche delle scorie nucleari sono:
• La radioattività
• Il tempo di dimezzamento
LE SCORIE
IL TRATTAMENTO CHE SUBISCONO LE SCORIE:
Le scorie nucleari vengono estratte dal reattore prima che tutta la reazione di fissione sia avvenuta
perché il combustibile non reggerebbe di più lo stress termico e radioattivo e per evitare di far
avvenire la reazione in modo molto veloce ed incontrollato. Il combustibile che contiene uranio,
plutonio ed altri attinidi e prodotti della fissione come lo iodio, il cesio, tecnezio, ecc. a questo
punto può essere trattato in tre modi:
1° MODALITA’
2° MODALITA’
3° MODALITA’
1° MODO PER TRATTARE LE SCORIE
La prima possibilità è chiuderli in appositi contenitori e metterli in un deposito
geologicamente stabile.
2° MODO PER TRATTARE LE SCORIE
La seconda possibilità è una sorta di riciclo: arricchimento dell’uranio o trasformazione
del plutonio in MOX per poter poi riutilizzare il combustibile che in ogni caso dopo 1 o al
massimo 2 ricicli deve essere sistemato in depositi.
Cos’è il MOX?
3° MODO PER TRATTARE LE SCORIE
La terza possibilità consiste nel trasformare ( trasmutare ) gli elementi radioattivi in altri
meno radioattivi o addirittura non radioattivi in modo da rendere il tempo di dimezzamento
più basso e renderli meno pericolosi. Quest’ultima possibilità però non è ancora stata
studiata a fondo anche a causa delle difficoltà tecniche che si incontrano nel metterla in
pratica: la probabilità di fissione non è alta e bisogna separare un elemento dall’altro perché
ogni elemento ha un trattamento diverso.
MOX
Il MOX “combustibile ad ossidi misti” è composto da UO2 + PuO2.
Viene utilizzato da una trentina di reattori in Europa e viene utilizzato per completare
un terzo del nocciolo che può arrivare anche a metà con opportuni accorgimenti per
adattare la tecnologia.
Il MOX viene soprattutto studiato per cercare di risolvere il problema della scarsità di
minerali di uranio prevista nel prossimo futuro.
LA RADIOATTIVITA'
La radioattività è il fenomeno per cui alcuni nuclei, non stabili, si trasformano in altri
emettendo particelle.
La radioattività rende le scorie radioattive tossiche per l’uomo.
IL TEMPO DI DIMEZZAMENTO
Un po' di uranio, lasciato a sè stesso, gradualmente decadrà in varie particelle più piccole.
La velocità di decadimento si misura considerando quanto tempo occorrerebbe perché decada
metà dell'uranio. Questo tempo è chiamato TEMPO DI DIMEZZAMENTO.
Anche se è completamente casuale il momento in cui un dato atomo decade, è possibile
predire con buona approssimazione il tempo di dimezzamento di un grande numero di atomi.
LA SITUAZIONE ATTUALE & LE PROSPETTIVE FUTURE
Oggi esistono 438 impiani nucleari nel mondo che producono il 17% dell’energia totale. La gestione
dei rifiunti radioattivi da essi prodotti è oggetto, tutt’oggi, di dilemmi e dibattiti.
Nelle prossime diapositive analizzeremo i comportamenti di alcuni dei più importanti paesi al mondo
verso l’energia nucleare:
GERMANIA
REGNO UNITO
FRANCIA
STATI UNITI
ITALIA
NEL MONDO
LE PROSPETTIVE FUTURE
NEL MONDO
Si calcola che più di 250.000 tonnellate
di scorie ad alta attività saranno il
prodotto dell'attività complessiva dei
reattori attualmente operativi.
Sono state fatte stime della quantità di
scorie ad alta attività che dovrebbero
trovare sistemazione nel 2050: circa 1
milione di tonnellate.
Questo significa che occorrerebbe,
trovando da qualche parte i luoghi
adatti, costruire un deposito delle
dimensioni di Yucca Mountain ogni tre
o quattro anni.
ITALIA
In Italia le centrali nucleari sono chiuse
da tempo, ma la situazione è
problematica
sia
riguardo
lo
smantellamento delle stesse, sia riguardo
la sistemazione dei rifiuti radioattivi.
La soluzione, però, non è a portata di
mano per varie ragioni tra le quali
possiamo sottolineare le seguenti: la forte
opposizione
che
sicuramente
incontrerebbe la realizzazione di un
deposito di superficie o di profondità da
parte della popolazione locale, la
difficoltà relativa al reperimento e di un
luogo adatto al deposito delle scorie ad
all’attività
e
lungo
periodo
di
dimezzamento.
STATI UNITI
Negli Stati Uniti esistono 104 reattori che producono il 20%
dell’energia totale.
È stato calcolato che durante la loro vita essi produrranno nel
complesso, qualcosa come 87.000 tonnellate di scorie, compresa la
produzione d’uranio. Alla data odierna non è prevista la
realizzazione d’alcun nuovo impianto.
FRANCIA
È il Paese europeo con la maggior
concentrazione di reattori: ben 58 del tipo
ad acqua in pressione, due con la nuova
tecnologia a neutroni veloci.
I rifiuti a bassa e media attività, sono
smaltiti in superficie; quelli ad alta
attività non hanno trovato una
conclusione a seguito di una ricerca sulla
trasmutazione e lo stoccaggio in
profondità.
GERMANIA
La Germania copre circa il 31% dei
consumi
interni
d’elettricità.
Lo
smaltimento dei rifiuti radioattivi a bassa,
media, alta attività avviene in depositi in
profondità.
La Germania ha deciso di non accettare
nuovi contratti che prevedono il
riprocessamento di materiali da altre
centrali; ha proposto inoltre di rispettare gli
impianti esistenti fino al 2005.
REGNO UNITO
Il Regno Unito copre il 28% circa dei consumi
interni d’elettricità facendo ricorso a 35 centrali
nucleari. A differenza della Germania le scorie
radioattive in Inghilterra, quelle a bassa attività
sono in depositi sistemati in superficie.
LE PROSPETTIVE FUTURE
La diffusione dell’energia nucleare è in una fase quasi di stallo che dura ormai
da diversi anni, mentre la ricerca indirizzata a tecnologie nuove e alla fase
dello smaltimento dei rifiuti radioattivi va avanti solo in alcuni Paesi.
Va detto che dalle origini ad oggi non si sono viste vere novità scientifiche, a
parte il reattore a neutroni veloci. Le maggiori innovazioni hanno riguardato il
campo della sicurezza.
Una soluzione che porta al livello zero e porta all’eliminazione delle scorie
radioattive non esiste.
ARMI CHIMICHE
STORIA
DISARMO E CONTROLLO
Realizzato da: Alessia Magnani, Marco Argentieri, Rachele Bertolini, Mattia Prandi, Francesco
Ferrara
Cosa sono le armi chimiche
Le armi chimiche sono quelle che liberano sostanze velenose in
mezzo a una popolazione bersaglio allo scopo di provocare danni,
invalidità e morte.
Esse differiscono da:
-Gli agenti incendiari che agiscono principalmente provocando
combustione e creando grandi concentrazioni di calore.
-Dalle armi nucleari irraggianti che liberano energia attraverso
un’esplosione
-Dalle armi biologiche che utilizzano organismi viventi o tossine
generate da organismi viventi per provocare morte o invalidità.
Proprietà
Gli agenti chimici bellici possono essere catalogati in base alle loro proprietà chimiche e fisiche.
•
La letalità cioè la probabilità di provocare la morte per avvelenamento.
•
La modalità d’azione cioè la via seguita dalla sostanza tossica per entrare nell’organismo
umano (le più comuni sono quelle inalatorie e percutanee).
•
La rapidità d’azione cioè la misura del tempo trascorso tra l’esposizione e la comparsa degli
effetti.
•
La tossicità cioè la quantità di sostanza necessaria affinché si abbia uno specifico effetto.
•
La persistenza cioè il lasso di tempo in cui la sostanza rimane pericolosa dopo essere stata
immessa nell’ambiente.
•
Lo stato cioè solido, liquido o gassoso
Sistemi di dispersione
I metodi di dispersione usati erano inizialmente rozzi
e inefficaci, consistevano nel semplice rilascio in
atmosfera degli agenti gassosi contenuti in bombole,
lasciando al vento il compito di trasportarli sulle
posizioni nemiche. Solo in un secondo tempo si
incominciarono ad utilizzare appositi strumenti.
Quasi tutti i metodi d’espansione si basano
sull’aerosol (minuscole particelle solide o liquide in
sospensione nell’aria).
La dimensione ideale delle particelle deve essere
compresa tra 1 e 5 micron di diametro, affinché si
depositino nei polmoni oppure, attorno ai 70 micron
sono efficaci se l’obbiettivo è la contaminazione
delle attrezzature o l’ avvelenamento attraverso
contatto cutaneo.
-Il sistema di lancio più efficace durante la prima
guerra mondiale, fu il Livens, in pratica un grosso
lancia razzi che sparava proiettili contenenti agenti
chimici o i loro componenti.
I più importanti agenti chimici
Gas asfissianti (irritanti polmonare) provocano danni principalmente alle vie respiratorie come
naso e gola ma in particolar modo ai polmoni; i più noti sono :
•
il cloro
•
Il fosgene
I gas vescicanti (irritanti cutanei) provocano danni principalmente cutanei ma anche alle mucose
come naso e bocca; i più noti sono :
•
lewisite
Gli agenti emotossici provocano la morte a causa dell’incapacità del sangue di portare ossigeno
alle cellule; il più noto:
•
acido cianidrico
Gli agenti neurotossici (gas nervini) paralizzano la muscolatura respiratoria e sono in gardo di
provocare la morte in pochissimi minuti i più noti sono :
•
tabun GA
•
Sarin GB
•
Soman GD
•
VX
Agenti antisommossa sono utili per tenere sotto controllo le folle violente, questi non causano
daqnni irreversibili; i più noti sono :
•
i lacrimogeni
Le chimica per far guerra
 Dal fuoco greco al flammenwerfer
Fin dall’antichità strane forme di armi chimiche di natura incendiaria venivano usate nei conflitti.
Il cosiddetto “fuoco greco” era un miscuglio di combustibile e olio balsamico, più denso e
vischioso, e per avere un effetto a scoppio ritardato si aggiungeva CALCE VIVA.
Durante gli assedi da parte degli europei, squadre speciali dette NAFFATUM, con indumenti
semi-ignifughi, usavano armi incendiarie composte da combustibile, zolfo, stoppa vegetale, cera.
Era l'antico napalm. La polvere da sparo ancora non esisteva. Fu un frate e alchimista, un certo
Bertold Schwartz, nel trecento che riuscì a far "sposare" la polvere da sparo a un'arma
perfettamente utilizzabile. Nonostante molti non considerino armi chimiche il fuoco greco o gli
ordigni incendiari a base di polvere da sparo, queste tecniche antiche hanno legami diretti e
indiretti con l'uso moderno di sostanze tossiche in guerra.
L’ottocento
•Guerra di secessione americana
La guerra civile americane vide l'uso di una forma
primitiva di armi chimiche: IL FUMO ANTITUNNEL.
L'esercito confederato, dopo l'esplosione di una bomba da
4 tonnellate di polvere nera che uccise i propri 300
uomini, decise di scavare gallerie di contromina, con
diametro di 10 cm che raggiungevano quelle degli
unionisti. In caso di attività nemiche sotterranee, i soldati
avrebbero buttato in suddette gallerie cartucce di
combustibile il cui fumo era in grado di asfissiare un
uomo. Questa tattica comportava l'uso di una polvere ad
altissimi contenuti di zolfo, che generava
grandi
concentrazioni di acido solfidrico. Altre armi forse usate
nel conflitto americano fu il proiettile al cloro. Esso se
esplodeva sopra la testa dei nemici, il gas a causa del suo
peso specifico, cadeva rapidamente verso il suolo. Gli
uomini non potrebbero schivarlo e si accorgerebbero
della sua presenza solo avendolo inalato.
L’alba della chimica organica
Nel 1886 Meyer stava utilizzando cloridina etilenica facendola reagire con solfuro di
sodio, producendo tiodiglicole (la cosiddetta IPRITE). Cercava di sintetizzare un colorante.
Inaspettatamente aveva ottenuto un potentissimo veleno. Questa sostanza arrivata in mano al
governo Tedesco, decise di usarla in larga scala durante il conflitto. Definito gas mostarda fu
devastante contro i nemici, trovandosi impreparati, per la scarsità di materia prima, gli Alleati non
poterono sintetizzare a loro volta per ribattere l'offesa dei tedeschi.
Grande Guerra 1914-’18
•
Dal flammenwerfer al Livens Projectors: il crescendo della guerra
L'invenzione del flammenwerfer, il cosiddetto lanciafiamme, favorì molto la
Germania nel conflitto. Gli inglesi si trovarno in svantaggio per la sorpresa. In
ogni caso gli inglesi trovarono un'arma al pari del lanciafiamme se non meglio, il
cannone Livens, in grado di lanciare raffiche di proiettili chimici e olio
combustibile oltre 90 metri. Veniva piantato a 45 gradi nel terreno per
massimizzare la gittata, e se usato con agenti chimici come il fosgene si riusciva
a superare il chilometro.
Nel 1916 i politici dovettero affrontare il problema delle
scorte per le munizioni. Soprattutto per Gli esplosivi a
base di azoto. Esso fino agli inizi del novecento
proveniva interamente dal Cile. Il che era un problema.
Nel 1913 Fritz Haber riuscì a sintetizzare ammoniaca da
azoto atmosferico, il che fu un grosso vantaggio per
tutta la Germania.
In inghilterra durante lo stesso periodo mancava
l'acetone, così Churchill incaricò un chimico sionista,
Weizmann. Egli riuscì ad ottenere da batteri l'acetone, i
quali lo producono naturalmente.
Il primo tentativo serio di utilizzare la chimica in
battaglia fu con l'uso del fuoco di sbarramento tedesco
contro i francesi, fatto di CLOROSOLFONATO di
ORTO-DIANISINA, ideato dallo stesso Haber. Si rivelò
una disfatta. Per non perdere il posto, Haber formulò
una miscela di benzina in grado di resistere al gelo,
mescolando xilene e nafta.
L’attacco con il cloro a Ypres
Nella prima guerra mondiale iniziarono i primi attacchi chimici. Essi venivano effettuati
per mezzo di bombole contenenti cloro liquido il quale, con l’apertura della bombole,
evaporava diventando un gas mortale. Con essi vennero attuati i primi metodi di difesa
contro le armi chimiche, essi erano rozzi ma efficaci.
Il cloro venne abbandonato in breve tempo.
Il gas mostarda
I tedeschi introdurrono l’utilizzo in guerra del gas mostarda (un gas che già a basse
concentrazioni poteva provocare danni a occhi e polmoni e provocare vesciche sulla pelle).
Esso provocò un enorme numero di vittime e feriti.
Gli effetti del gas
Armi chimiche in guerra
Inizialmente molti si opposero all’utilizzo delle armi chimiche in guerra perché considerate
disumane, ma alla fine molti si appoggiarono ad esse nella speranza di concludere
rapidamente la guerra. Inoltre esse vennero considerate da diversi dottori meno dannose
rispetto a armi convenzionali quali le pallottole o gli esplosivi.
Guerra contro i contadini nell’URSS
Dopo aver sconfitti l’Armata bianca, l’Armata Rossa sovietica dovette fronteggiare una
ribellione contadina nella provincia di Tambov. Essa venne repressa con violenza.
I repressori non mostrarono alcuna pietà nei confronti dei contadini ribelli e fecero uso di gas
asfissianti nelle foreste in cui potevano esserci banditi in fuga.
Armi chimiche in Giappone
Nell’isola di Taiwan, di recente ceduta al Giappone, scoppiò una rivolta conto a conquistatori.
Essi la repressero senza troppe difficoltà, anche perché le popolazioni locali utilizzavano armi
da fuoco primitive e da caccia, mentre i giapponesi gas lacrimogeni e proiettili riempiti con
gas verde (cloroacetofenone).
La guerra…
…sino-giapponese
Durante la guerra sinogiapponese (dal 1937 al
1942) , i giapponesi fecero
uso di un gran numero di
armi chimiche contro i
cinesi e per questo, il
presidente
americano
Roosevelt, proibì il loro
utilizzo al Giappone e nel
caso questo divieto non
fossa stato rispettato, gli
USA sarebbero intervenuti
militarmente (cosa che però
non fecero mai).
…d’Etiopia
Nel 1935 Benito Mussolini
invase l’Etiopia e per
accelerare la vittoria,
l’esercito italiano fece uso
di armi chimiche. Quando
gli avversari si riunivano
in
gruppi
abbastanza
consistenti,
venivano
bombardati con bombe
contenenti gas mostarda.
In questo modo l’Italia, in
poco tempo, ebbe la
meglio contro l’Etiopia.
Churchill e le armi chimiche
La Germania si stava preparando per attaccare la Russia facendo uso di armi chimiche, così
Churchill, le inviò un messaggio in cui la minacciava di attaccarla in caso di un qualunque
attacco chimico contro la Russia. La Germania rispose bombardando Londra, rinunciando
però all’utilizzo dei gas.
Durante la seconda guerra mondale, in Europa non ci furono mai scontri con l’utilizzo di armi
chimiche.
Gli USA e le armi chimiche
Il presidente degli stati uniti Roosevelt, rimase sempre fortemente contrario all’utilizzo delle
armi chimiche, infatti gli USA non ne fecero uso e anche l’utilizzo del fosforo bianco (una
sostanza che fatta bruciare ad alte temperature produceva una grande quantità di fumo) fu
messo in discussione.
Armi chimiche in Corea
La Cina e la Corea del Nord hanno accusato gli Stati Uniti di aver
fatto uso di armi chimiche e biologiche durante la guerra di Corea,
però non sono state trovate prove credibili di un effettivo uso di
armi chimiche.
Cinque anni dopo la fine della seconda guerra mondiale, le forze
militari americane non erano tecnicamente in grado di
intraprendere attacchi chimici offensivi.
Verso la fine della guerra le forze cinesi obbligarono gli americani
a una imponente ritirata che lasciò americani morti e tonnellate di
materiale.
1963-67: guerra civile in Yemen
Il leader egiziano Gamal Adbel Nasser intervenne nella guerra civile scoppiata nello Yemen tra monarchici e
repubblicani con uso di armi chimiche.
Secondo le cronache l’Egitto ha fatto uso di scorte chimiche ma con iscrizioni in caratteri cirillici che indica
un’origine sovietica.
1965-75: sudest asiatico
Durante la guerra del Vietnam venne fatto uso di gas nervino sarin contro i vietnamiti, i laotiani e gli
americani.
Nessuna prova è stata mai portata a sostegno dell’accusa. La spiegazione più probabile è che si sia trattato di
un gas antisommossa, CS, un gas non letale.
1980-88: guerra Iran-Iraq
Il 12 agosto 1981 l’Iran denunciò per la prima volta l’uso
di armi chimiche da parte irachena. Le accuse non sono
mai state dimostrate, tuttavia nel marzo 1984 le Nazioni
Unite confermarono l’uso iracheno di armi chimiche,
compresi gas mostarda e gas nervino GA.
I capi iracheni usarono in contemporanea agenti nervini
non persistenti sulle postazioni avanzate e gas mostarda
persistente sulle postazioni logistiche arretrate.
Saddam Hussein fece uso di armi chimiche contro i
villaggi curdi dell’Iraq, dove nel 1988 almeno 4000
civili morirono avvelenati da gas. I sopravvissuti a
questo attacco riportarono lesioni permanenti. A seguito
dell’attacco l’Iran, mostrando al mondo i documenti
filmati sul massacro perpetrato dagli iracheni. In questo
modo però svelava alla sua stessa popolazione la potenza
delle armi chimiche irachene e l’orrore che queste
potevano provocare. L’effetto demoralizzante provocò la
ritirata delle forze iraniane
1991: la lezione della guerra del Golfo
Nel 1990, Saddal Husein invase il Kuwait ma
non si aspettava che gli Stati Uniti
rispondessero in maniera così decisa .
Le forze americane aeree e di terra erano
dotate di equipaggiamenti protettivi. Ai
soldati erano state prescritte pastiglie di
piridostigmina bromuro (PB).
Secondo alcuni le pastiglie di PB sarebbero
una delle cause della sindrome del Golfo, che
colpisce i reduci dalla guerra.
Nel giugno 1996 il Dipartimento della Difesa
americano si convinse che l’arsenale di
Khamisiyah conteneva più di 8 tonnellate di
sarin al momento cui fu fatto saltare
dall’esercito USA.
L’esplosione liberò una nuvola si sarin. La
concentrazione nell’aria era molto bassa e
nessun militare che si trovava nelle
immediate vicinanze ha presentato sintomi da
esposizione a gas nervino.
Convenzione armi chimiche
La 1° discussone significativa sul banco
delle armi chimiche dopo quella di
ginevra del 1925 si ebbe dopo la
conclusione della convenzione sulle
armi biologiche e tossiche del 1972.
La convenzione promuove le verifiche
invasive ( ispezioni ), non subito
accettate dall’ unione sovietica.
A una delle 2 parti tra USA e URSS
veniva dato il permesso di scegliere un
sito ed entrarvi con un preavviso
minimo.
Alla fine degli anni 80 le due potenze si
spiavano personalmente i depositi. Nel
1992 la convenzione sulle armi
chimiche mise al bando le stesse in
maniera permanente e totale.
Sostanze chimiche
Si dice precursore una sostanza che mischiata con un altra produce un aggressivo chimico per
fabbricare armi.
Esistono distinzioni tra sostanze a seconda della pericolosità:
 1a categoria: sostanze utilizzabili come armi, scarso uso industria civile
 2acategoria: sostanze tossiche, precursori per sostanze di 1° tipo, usi industriali e commerciali
in quantità limitata.
 3a categoria:agenti tossici, precursori di 1a e 2a categoria, ampiamente utilizzati nel campo
civile.
Gruppo Australia
Organizzazione di 33 paesi con lo scopo di controllare le esportazioni di sostanze
chimiche fondato dopo la scoperta di uso di armi chimiche nella guerra dell‘IranIraq fornite da paesi occidentali.
Ci sono stati controlli vari di impianti e sostanze chimiche nel 2000 da parte della
convenzione e la distruzione di 20 impianti di produzione di armi chimiche
NUCLEARE CIVILE E
MILITARE
ARMI NUCLEARI NEL
MONDO
Realizzato da: Mattia Visentin, Fabio Travaglioli, Francesco Rossi, Roberto Cristofori
Energia nucleare
Nucleare civile e militare
Il plutonio può generare un’ esplosione di
immane potenza
La ricaduta radioattiva del plutonio
moltiplica gli effetti distruttivi
Per risolvere il problema delle scorie, è
necessaria la sistemazione in appositi
depositi, con conseguenze per i costi, la
reperibilità dei siti e i rischi futuri
Il plutonio quindi, porta più problemi di
quelli che risolve, mentre l’uranio è
limitato
Questi due elementi portano alla
realizzazione di nuove armi, che si cerca
di accettare
Eliminare la guerra dalla storia è quasi
impossibile; intanto si cerca di evitare la
diffusione delle armi nucleari con trattati e
accordi
Si potrebbe dividere nucleare civile e
militare, ma non accadrà mai se non si
rinuncia al nucleare nel suo complesso
Se la distinzione fosse attuata, il nucleare
per l’energia elettrica continuerebbe a
produrre scorie e inoltre questa
separazione non durerebbe a lungo.
In sintesi …
NUCLEARE
CIVILE E
MILITARE
PLUTONIO E
URANIO
SCORIE
ARMI NUCLEARI
Armi nucleari
La seconda guerra mondiale e la corsa agli armamenti
Un’ esplosione nucleare sprigiona una
potenza che distrugge ogni cosa che trova
davanti; inoltre, il fungo nucleare diffonde
radiazioni ovunque, portando gravi malattie
Nel campo militare, le scoperte riguardanti
il nucleo atomico ebbero grande importanza
(2° guerra mondiale)
Il 6 agosto 1945, gli Stati Uniti lanciarono
una bomba atomica all’uranio su Hiroshima
e tre giorni più tardi, su Nagasaki,
provocando migliaia di morti, la metà
causate dalle radiazioni
Dopo la guerra, iniziò il periodo della corsa
agli armamenti (USA e Russia), in cui
vennero sperimentate nuove bombe e missili
a testata nucleare.
Nel 1952, gli Stati uniti fecero esplodere la
nuova bomba all’idrogeno, che è in grado
di raggiungere una potenza di circa mille
volte superiore quella delle bombe a
fissione
Nel 1953 anche la Russia provò questa
bomba e dopo queste, seguirono missili a
testata nucleare e alle due potenze si
aggiunsero anche la Francia, la Gran
Bretagna e la Cina
Altri paesi stanno cercando di procurarsi
l’arma nucleare, come Israele, Pakistan;
recentemente sono apparse anche la Corea
del Nord e l’Iran, come riportano in questi
giorni i giornali.
Infine, la Russia si doterà tra breve di un
nuovo missile nucleare.
LE ARMI NUCLEARI …
Le armi nucleari esistono e le cause della loro
esistenza sono dovute :
alla politica estera,
alla difesa degli Stati,
all’aspetto politico e sociale mondiale, la
geografia
alla politica e la sua evoluzione nel tempo.
… dopo la seconda guerra mondiale
La fine della seconda guerra mondiale ha reso possibile una prima riduzione di queste armi
nucleari, ma non è culminata nella distruzione totale di ogni arma nucleare. Nonostante Stati
Uniti e Unione Sovietica con i loro accordi post guerra abbiano diminuito le armi nucleari, nel
frattempo altri paesi hanno acquisito tali armi.
Bombe
presenti nei
depositi al
2003
Numero
massimo
raggiunto
nell’anno
Numero totale
di bombe
costruite dal
1945 ad oggi
USA
USSR/
RUSSIA
GRAN
BRETAGNA
FRANCIA
CINA
7.650
Attive
3.000
riserva
8.200
Attive
10.000
riserva
200
350
400
45.000
(’86)
410
(’69)
540
(’93)
450
(’93)
55.000
1.200
1.260
750
32.500
(’67)
70.000
Numero di armi costruite dopo la seconda guerra mondiale
… Chi possiede le armi nucleari?
Oggi i paesi che possiedono ufficialmente
armi nucleari oltre a USA e Russia sono:
Gran Bretagna, Francia, Cina, Israele,
India; Pakistan. Anche l’Italia ospita armi
nucleari e precisamente ad Aviano
(Pordenone) a Ghedi Torre (Brescia) a
Gaeta, Sigonella, Napoli, isola della
Maddalena sono presenti navi e
sottomarini nucleari.
Paesi
Base Aerea
Numero
Belgio
Kleine Brogel
20
Buchel
20
Ramstein
130
Aviano
50
Ghedi Torre
40
Olanda
Volkel
20
Turchia
Incirik
90
Raf
Lakenheath
110
Germania
Italia
Gran Bretagna
Totale
480
… la commissione di Canberra
Il governo australiano nel 1995 ha insediato una commissione indipendente denominata
Commissione di Canberra per l’eliminazione delle armi nucleari
che ha deciso che le armi nucleari diminuiscono la
sicurezza di tutti gli stati. La commissione sostiene quattro ragioni
sulle armi:
non essere di alcuna utilità pratica razionale;
essere un minaccia alla sopravvivenza dell’umanità e al mantenimento dell’ambiente a
seguito di errori o incidenti;
spingere gli stati che non ne possiedono a procurarsele;
causare la minaccia terribile di un terrorismo nucleare.
… Il disarmo
Il disarmo totale non è ancora avvenuto perché molte persone si arricchiscono con il
commercio dell’uranio arricchito. In sé il disarmo sarebbe un azione possibile perché sono
pochi i paesi in possesso di armi atomiche. La guerra finché sarà considerata una scelta
possibile non porterà mai alla distruzione delle armi nucleari che sono di per sé un pericolo.
Quasi tutti i paesi del mondo hanno aderito al trattato di Non Proliferazione che ha lo scopo di
raggiungere la cessazione della corsa agli armamenti e avviare al disarmo nucleare.
Armi nucleari
La costruzioni di armi nucleari comporta ulteriori danni per il nostro pianeta e per noi stessi.
Questi sono due bambini uniti per la testa e
per la pancia tra di loro, a causa
dell’inquinamento delle centrali nucleari che
costruiscono armi a cui sono stati esposti
prima della nascita.
Uranio e plutonio
La produzione di tonnellate di uranio altamente arricchito e centinaia di tonnellate di plutonio per
scopi militari danneggiano molto il territorio in cui noi viviamo.
Le esplosioni di prova son state condotte sulla terra e gli effetti rimangono su di essa, non
spariscono nel nulla.
Bombe nucleari e radioattività
Sono circa 200, le bombe nucleari esplose in vari luoghi del mondo
La radioattività non rimane circoscritta ad un’ area definita,
ma si espande.
Materiale radioattivo e cancro
Gli esseri umani sono venuti a contatto per
decenni con materiale radioattivo.
La radioattività misurata in Bequerel per metro
cubo, nell’area dell’Europa, negli anni ‘60, ‘70 era
mediamente elevata quasi quanto la medesima
dovuta Chernobyl.
Gli esseri umani e tutto quanto si trova
nel’ambiente terrestre sono venuti a
contatto per decenni ed ancora lo sono con
gli isotopi radioattivi ; questo ha causato un
aumento del cancro.
Inquinamento causato da armi nucleari
Armi nucleari rappresentano un pericolo, ma non
causano contaminazioni ambientali se la loro
gestione è corretta.
I principali costruttori di armi nucleari sono
USA e EX UNIONE SOVIETICA.
Le località contaminate corrispondono ai
siti di produzione di materiale fissile da
riprocessamento. la formazioni di rifiuti
radioattivi è dovuta alle centrali e alle armi
nucleari.
La ricaduta radioattiva
Dovuta all’esplosione di armi e bombe nucleari.
La ricaduta radioattiva (fallout), è accaduta ben 528 volte
nel tempo, a causa di bombe e
armi nucleari
Le radiazioni vengono
trasportate in giro per il mondo
dai moti atmosferici,
determinando l’ampliamento
dell’area interessata a questo
pericoloso inquinamento
La contaminazione radioattiva
colpisce tutte le forme di vita e
altera in modo grave
l’equilibrio dello stato naturale
Effetti negativi della radioattività
Come il caso nucleare può cambiare la nostra vita
Sono 6 gli effetti negativi della
radioattività
Gli effetti della radioattività sono
più dannosi di qualsiasi altra
forma di inquinamento dovuta
allo sfruttamento di risorse
naturali
L’energia di fissione non è una
fonte energetica di tipo
rinnovabile, ma dipende
dall’estrazione di uranio
La tecnologia nucleare per la
produzione di energia elettrica
lascia rifiuti molto pericolosi, una
parte dei quali sono stati lasciati
direttamente nell’ambiente.
La sistemazione delle scorie nucleari
genera problemi relativi alla sicurezza
e inoltre, sono già state prodotte
centinaia di migliaia di tonnellate di
scorie radioattive
Diversi gli incidenti accaduti, da
Chernobyl a Three Mile Island, negli
Stati Uniti; la probabilità che
accadano questi incidenti non può
essere azzerata
Il sistema nucleare comprende anche
le armi, le più potenti e pericolosa
mai realizzate.
Esiste però anche un effetto positivo
Il 17 % dell’elettricità mondiale è da
fissione nucleare, corrispondente al
6% dei consumi energetici
LE ARMI BIOLOGICHE
STORIA
DISARMO E CONTROLLO
Realizzato da : Alberi Nicolò, Politi Erika, Junior, Belvedere Aldo, Martina Grassi
INDICE:
Principi fondamentali
Controllo e disarmo
La storia
INTRODUZIONE
Se la guerra chimica può essere definita come uso della tossicità a fini malvagi la guerra
biologica può essere definita come la “sanità pubblica alla rovescia” perché si basa sul
mettere in circolo deliberatamente malattie infettive (agenti patogeni o venefici) in guerra o
in semplici azioni terroristiche tanto che vengono definite “armi di sterminio” e possono
prendere la forma di testate missilistiche,bombe,dispositivi a spruzzo ma anche semplici
freccette avvelenate
SCOPO DELLE ARMI BIOLOGICHE
Lo scopo di queste armi non e tanto
la letalità ma creare invalidità.
Appunto per questo molti agenti patogeni
vengono scelti per le loro qualità infettive
che possono anche creare un effetto
“booberang”su chi li utilizza.
La maggior parte di questi agenti biologici vengono ottenute modificando
geneticamente (bioingegneria) agenti già esistenti
Tuttavia per attribuire a un dato microbo la causa della malattia
bisogna che vi sia la risposta a determinate regole:
1.
L’organismo deve essere presente nell’animale malato ma non in quelli sani
2.
L’organismo deve poter essere isolato a partire degli animali malati e
moltiplicato in una cultura pura.
3.
L’organismo isolato deve produrre la malattia se inoculato a organismi sani
4.
L’organismo deve poter essere nuovamente isolato a partire dagli animali
infettati in laboratorio
CONCETTI FONDAMENTALI
I microbi patogeni e le tossine presenti in natura sono migliaia ma solo 60 sono in
grado di danneggiare l’uomo e solo 30 sono ottimali per la produzione di armi
Gli agenti biologici adatti per la produzione di armi devono avere una o più delle
seguenti caratteristiche
CARATTERISTICHE
CAPACITA DI
INFETTARE
IN PICCOLE
DOSI
ALTA VIRULENZA/
RESISTENZA
BREVE
PROTEGGERE
ALLE
INCUBAZIONE
LE FORZE
CURE MEDICHE
ATTACCANTI
COSTI
CONTENUTI/
RESISTENZA
STRESS
AMBIENTALI
I batteri
Uno degli agenti usato per le armi biologiche
sono i batteri. Si dividono in gram-negativi e
positivi.
I batteri gram-negativi sono noti per la loro
capacità di provocare uno shock tossico,
causando un abbassamento della pressione
sanguigna che spesso porta alla morte.
I gram-positivi producono invece sostanze
dette esotossine, anch’esse mortali,ma in
genere provocano la febbre.
Le rickettsie
Un’altra categoria di batteri importanti dal punto di vista patologico sono le cosiddette
rickettsie.
La malattia più nota causata da rickettsie è il tifo, per lungo tempo flagello degli
eserciti e, tra tutte le malattie di origine batterica, quella che ha causato il maggior
numero di morti.
I virus e Bioaerosol
I virus si possono replicare solo attraverso una
relazione parassitica con batteri oppure cellule animali
o vegetali.
Paragonati ai batteri, i virus sono minuscoli.
Il bioaerosol è la diffusione dei virus e dei batteri in
sospensione aerea sottoforma di piccole gocce liquide
o particelle solide.
Se le particelle in sospensione sono abbastanza
piccole,i microbi patogeni riescono a scendere in
profondità nei polmoni, dove i tubuli bronchiali vanno
assottigliandosi.
Agenti biologici
Un agente biologico è qualsiasi
microrganismo, anche se geneticamente
modificato, coltura cellulare ed
endoparassita umano che potrebbe
provocare infezioni, allergie o
intossicazioni.
Si decide di lavorare con agenti biologici
perché creare nuove malattie è
estremamente difficoltoso.
Per natura gli agenti biologici hanno un
effetto ritardato, una caratteristica che li
rende molto svantaggiosi per alcuni ma
molto attraenti per altri.
Guerra biologica
Definizione
Storia delle armi biologiche nelle
varie epoche
Armi biologiche nella prima
guerra mondiale
Protocollo di Ginevra(1925)
In Giappone tra il 1937-45
Il programma di armi biologiche
americano
Fase di sviluppo armi americane
1939-1950
Dopo guerra e la guerra di Corea
Gli esperimenti americani
Armi biologiche dell’URSS (191989)
La rinascita dell’URSS 1973-89
Il complesso di biopreparat
Armi biologiche oggi in Russia
Definizione di guerra biologica
Cos’è la guerra biologica? La guerra biologica è definita come l’uso di
patogeni (cioè agenti virali o batterici) o di tossine biologiche contro gli
esseri viventi.
Armi biologiche nell’antichità
Già nel 400 a.C. i guerrieri sciiti intingevano le frecce nelle feci o nei corpi in
putrefazione anticipando l’uso dei paletti punji dei Vietcong. Anche i romani passavano
le spade nel letame o nelle carcasse degli animali.
Se il nemico veniva colpito da queste armi si sviluppava un’infezione.
Nella seconda guerra macedonica i Cartaginesi lanciarono serpenti velenosi sul nemico.
Durante l’assedio di Caffa da parte dei mongoli vi fu un epidemia di peste che lanciarono
dentro le mura delle città i cadaveri degli infetti.
Esperimenti effettuati
Durante gli anni sessanta vennero effettuati esperimenti nel Pacifico nell’ambito del
programma statunitense di guerra biologica offensiva, ora dimesso.
Gli scienziati e i tecnici militari americani testarono polveri di agenti letali e non, spargendole
sotto forma di aerosol su animali.
Da questi esperimenti gli scienziati
americani conclusero che un attacco
biologico condotto contro una grande
città sarebbe in grado di uccidere fino
al 50% della popolazione.
LO SVILUPPO DELLE ARMI BIOLOGICHE NEI
USA
Fra il 1942 e “43 il chemical wafare service spese 13
milioni per aprire il camp detrick un complesso
militare nel maryland adetta a produrre armi
biologiche.
Negli stessi anni inizio una collaborazione fra gli usa,
Canada e gran Bretagna.
Test effettuati dagli inglesi permisero di scoprire che il
modo migliore per lanciare antrace era l'uso delle
cosiddette bombe a grappolo.
Negli usa i simulanti per gli agenti biologici venivano
fabbricati presso l’impianto di Vigo, tuttavia le
produzione di larga scala per sicurezza vennero evitate.
Venivano prodotte bacillus globigii e serratia
macrescens che erano ritenute innocue ma purtroppo
non lo erano potevano provocare polmonite e
setticemia. nel 43 vennero prodotte 5 milioni di panetti
di semi di lino che sarebbero stati seminati sul campo
nemico in modo da poter eliminare i pascolo
contaminare i raccolti e anche se viene omesso questa
opzione uccidere i civili e i soldati.
IL DOPO GUERRA IN COREA
Tra i 1951 e il 1953 la spesa statale per le ricerche
biologiche era di almeno 345milioni all’anno. Nel 1951 il
nord corea accusò gli usa di usare armi biologiche contro
di loro e l'anno successivo viene proclamata un’accusa
molto più dettagliata. Nel 8 marzo 1952 il premier cinese
Zhou En Lai accusò gli usa di aver attaccato lo stato
cinese con agenti portatori di malattie.
Nello stesso mese la commissione scientifica
internazionale inviò nel territorio cinese un gruppo di
scienziati a controllare se le accuse erano fondate e si
dimostrò che era davvero così.
Vista la mancanza di prove scaccianti la Cina ne creò
alcune false infettando alcuni civili con virus. Questi
malati sarebbero poi stati presentati come prova contro
usa. Fra il 1949 e il 1968 il governo americano fece
spargere batteri simulanti su New York e san Francisco
per studiare cosa sarebbe accaduto in seguito ad un attacco
biologico.
Nel 1969 Richard Nixon annuncio il totale
abbandonamento delle ricerche belliche biologiche.
Urss
Il programma di armi biologiche sovietico risale al 1916 e finì nel 1972
Nel 1979 si verificò un incidente un rilascio involontario del antrace sulla popolazione civile.
I servizi segreti americani volevano dimostrare che l’Urss continuava a condurre test biologici
anche se aveva firmato un documento che gli impediva di farlo. Nel 1990 riuscirono a
dimostrarlo.
Durante la guerra fredda l’Urss aveva sviluppato una vera e propria produzione di armi
biologiche che non dovevano essere utilizzati sul fronte di battaglia ma direttamente sulla
popolazione(vaiolo,antrace,peste).
Armi biologiche nel nuovo mondo
Gli anglo-americani utilizzarono coperte infettate col vaiolo, cioè i mercanti inglesi
diedero agli indiani le coperte che erano state infettate sperando di sterminarli. Tra il
1775-1777 i canadesi e gli inglesi fecero molte guerre e le sconfitte, secondo i generali,
avvennero a causa di malattie.
In realtà, in quest’epoca, fu più una guerra psicologica che una guerra nel quale si
usarono veramente le armi biologiche.
Le armi biologiche in epoca moderna
Nell’ottocento fu formulata e accettata la teoria dei germi e contemporaneamente
furono ammesse a punto tecniche per isolare e coltivare germi ad alta purezza grazie a
Pasteur e Lister ed ai postulati di Koch.
Nel 1900 vi fu la prima classificazione dei batteri perciò non si sa se le epidemie del
tempo erano dovute alla natura o dovute all’uomo.
Prima guerra mondiale
Il governo tedesco respingeva l’uso delle
armi biologiche sull’uomo che gli era stato
consigliato dagli strateghi ma l’accettava
sugli altri esseri viventi. I tedeschi
utilizzarono morva e antrace per infettare i
rifornimenti nemici. Secondo una fonte
molti militari furono contagiati ma non vi
furono prove significative.
Nel 1919 nel trattato di Versailles pur
proibendo l’utilizzo gas tossici non si fece
alcun cenno alle armi batteriologiche.
Protocollo di Ginevra
Nel 1923 il maggiore Leon Fox dell’esercito americano si proclamava
convinto che le misure sanitarie sarebbero state in grado di contrastare
ottimamente una minaccia batteriologica negli Stati Uniti.
Nel 1925 vi fu il protocollo di Ginevra dove vi fu il primo tentativo per
ridurre l’utilizzo e la dislocazione delle armi batteriologiche, ma non
vietava la produzione l’immagazzinamento. Alcuni stati si riservavano
di rispondere con le armi biologiche in caso di attacco.
Il programma d’armi biologiche americano
Il programma fu ideata all’inizio della seconda guerra mondiale a causa
delle tensioni che si stavano creando nel mondo
In Giappone tra 1937-45
Uno dei pochi stati a fare un massiccio
utilizzo di armi batteriologiche fu il
Giappone. Ciò avvenne soprattutto nella
Manciuria. L’organizzazione(unità 731)
situata ad Harbin comprendeva un alto
numero di laboratori, scienziati e 5 campi
per fare i test.
Essi fecero dei test sia sui prigionieri e
anche a campo libero, cioè sui civili.
Tra il 40 e il 41 la Cina veniva
bombardata con bombe che contenevano
patogeni che inizialmente colpissero gli
animali e dagli animali le malattie si
diffusero sugli essere umani.
Nel 1945 l’unità 371 fu fatta incenerire,
gli USA concesse l’amnistia agli
scienziati coinvolti in cambio dei dati
rilevati.
Controllo e disarmo
CONTROLLO:
Il più ambizioso tentativo su scala internazionale di controllare la produzione di armi
biologiche, attuato con poco successo attraverso la convenzione del 1972.
DISARMO:
La storia dei tentativi di abolizione delle armi biologiche, che nel passare del tempo
sono risultati complicati dal fatto che: quasi tutte le tecniche e gli agenti utilizzati nel
campo di guerra biologica hanno anche usi civili.
Cenni storici
1925: Protocollo di Ginevra;
1959: Alcune nazione si riuniscono a
Ginevra per discutere sul disarmo;
1962-1968: Stati Uniti e unione Sovietica
Proposero piani per l’ abolizione di armi
chimiche e biologiche;
1969: Condanna internazionale delle
guerra chimica e biologica;
1972:Convenzione sulle armi biologiche;
1975: Entra in vigore la Convenzione sulle
armi biologiche del 1972;
1980: Prima conferenza di aggiornamento;
1981: Seconda sessione della conferenza,
gli Stati uniti accusarono l’ Unione
Sovietica e i loro alleati di aver fatto uso
di biotossine;
1986: Nuova conferenza di aggiornamento
della convenzione del 1972;
1991: Istituzione dei VEREX;
1991/1992: Incontri a Ginevra a cui
parteciparono il gruppo VEREX;
1997: Il governo dell’ Avana accusa gli
Stati Uniti di Aver liberato sull’ isola un
insetto aggressivo e piuttosto vorace;
2001: Gli Stati Uniti rifiutano l’ ultima
versione del protocollo frlla convenzione
sulle armi biologiche.
Gli Stati Uniti accusano L’ Unione Sovietica
Nel 1981, durante la seconda sessione della conferenza, gli Stati
Uniti accusarono l’ Unione Sovietica e i suoi alleati di aver fatto uso
di biotossine contro i guerriglieri anticomunisti in Laos, Cambogia e
Afghanistan. La formulazione di queste accuse bastò per far nascere
serie preoccupazioni sul fatto che la Convenzione avesse bisogno di
una drastica revisione, giacché non prevedeva situazioni di questo
tipo.
Il secondo incidente causò preoccupazioni ancora maggiori. Nel
1979 Faina Abramova, un’ esperta patologa, notò che nelle autopsie
dei cadaveri che praticava, vi era qualcosa di strano e ricorrente.
Dopo accurate ricerche, scopri che quelle morti erano dovute ad
antrace contratto per inalazione.
RADIOATTIVITA’
NATURALE ED ARTIFICIALE
IMPIANTI NUCLEARI
Realizzato da: Interdonato Lara, Bigi Enrico, Burani Anna, Bertucci Sara.
L’USO DELLE FORME DI ENERGIA
forme di energia
per il loro utilizzo sono
necessarie trasformazioni
provocazione di modifiche ambientali
a lungo andare grave
danneggiamento dell’ambiente
TRASFORMAZIONI ENERGETICHE
Effetti Negativi
problema del riscaldamento;
riduzione della quantità di risorsa
primaria.
Effetti Positivi
contributo al progresso.
DUE TIPI DI FONTI DI ENERGIA
fonti di energia
sole (durata illimitata)
trasformazioni energetiche
( durata limitata )
DEFINIZIONE DI “ ENERGIA ”
Progresso della fisica
definizione più approfondita di “energia”
grazie, anche, a numerose scoperte
formulazione dell’equazione
E = m c^2
identificazione di
particelle subatomiche
successi nella pratica
sperimentale
pila di fermi
“ era atomica ”
LA SCOPERTA DEL NEUTRONE
scoperta del neutrone
fissione atomica
(bombardamento uranio per mezzo di neutroni)
reazione a catena
generazione di un’enorme
quantità di energia
IMPIANTI NUCLEARI
La tecnologia nucleare è una delle più complesse, potenti ed affascinanti tecnologie mai
sviluppate dall’ uomo.
Grazie alla fisica è riuscita ad acquisire il supporto teorico necessario per utilizzare al meglio
alcuni nuclei atomici, dando vita ad impianti nucleari usati per fornire energia elettrica.
LA RADIOATTIVITA’
La radioattività consiste nel decadimento di un nucleo atomico da uno stato all’ altro di energia
inferiore , liberando radiazioni:
alfa, beta, gamma, tra cui le ultime 2 sono più difficili da fermare
Henri Bacquerel 1896 scopri la radioattività esponendo una lastra fotografica a Sali di uranio in un
luogo chiuso: dove la lastra si oscuri mostrando l’ esistenza di una misteriosa radioazione che
la colpiva
RADIOATTIVITA’ NATURALE
La radioattività è un fenomeno che esiste anche in natura infatti si è formata dalle varie attività
umane che hanno aumentato i radionuclidi in quantità e specie
Le 3 famiglie radioattive instabili sono :
Torio 233,
Uranio 235,
Uranio 238.
Che dopo molte trasformazioni diventano Piombo (Pb208 ,Pb207, Pb206). Che è stabile.
Alcuni isotopi sono causa di radioattività naturale ambientale e sono : Potassio 40, Rubidio 87,
Stronzio 88, Carbonio 14.
RADIOATTIVITA’ ARTIFICIALE
Dalla scoperta della radioattività naturale, grazie a studi approfonditi , con il tempo, è nata la
tecnica dai reattori nucleari e degli acceleratori di particelle che hanno creato altre specie diverse
di isotopi radioattivi.
LISE MEITNER
Lise Meitner , era una fisica austriaca di origine ebraica , la quale fu la prima a scoprire la fissione
nucleare ; proprio durante il periodo nazista fu costretta a lasciare la Germania e la sua
scoperta fu attribuita ad Otto Hahn. Che nel 1944 ricevette il premio nobel .
FISSIONE ATOMICA
1938 – Lise Meitner
92U
+n
56Ba
Energia
238U + n
Energia elettrica
3n
1942 – pila Fermi accesa per 28 minuti
Energia
1945 – progetto Manhattan
(New Mexico)
esplosione prima
bomba atomica
sviluppo nucleare
in un impianto a rilascio controllato
di energia da fissione nucleare
CENTRALE NUCLEARE
Centrale nucleare
insieme di impianti che consentono la
trasformazione dell’energia rilasciata
dalla fissione nucleare in energia elettrica
costituita da:
parti che adoperano direttamente nella trasformazione energetica
strumenti per la gestione e protezione dell’intero sistema
FISSIONE NUCLEARE
Reattore nucleare (“cuore” del sistema) è un
generatore a potenza termica che sfrutta la
fissione.
La fissione può essere generata in modo
semplice dall’U235, grazie alla cattura di 1
n.
235U
+n
144Ba +89Kr + 3n + energia
reazione a catena
COMBUSTIBILI NEI REATTORI
Sia l’Uranio sia il Plutonio possono essere usati come combustibili nei reattori.
URANIO
elemento naturale
PLUTONIO
elemento artificiale
L’URANIO NEL REATTORE
In un reattore per la produzione di energia ad usi civili, l’uranio è situato all’interno, nel
nocciolo.
SFRUTTAMENTO ENERGIA REAZIONE PER AZIONARE TURBINE:
moderazione energia liberata da n “lenti” con moderatori
controllo reazione a catena
sfruttamento energia prodotta
ebollizione acqua
formazione vapore
movimento turbine
REATTORI
ad acqua leggera
(PWR, BWR)
a sodio liquido
(FBR)
ad acqua pesante
(PHW)
neutroni “lenti”
neutroni “veloci”
neutroni “veloci”
reazione nucleare
reazione nucleare
reazione nucleare
REATTORI PIU’ COMUNI
ad acqua bollente (BWR)
ebollizione acqua
vapore
(reattore)
condotti
ad acqua in pressione (PWR)
acqua ad alta T
generatore a vapore
(nocciolo)
turbine
turbine
generatore
di corrente
FBR
Tra fine anni ’60 – anni ’70 sperimentazione
vari FBR:
Phénix (Francia)
BN600 (ex URSS)
Clinich River (USA)
Monju (Giappone)
Superphénix (Francia)
Caratteristiche importanti del Superphénix:
la produzione extra consumo di Pu
la reazione viene indotta da neutroni
“veloci”
Gli FBR non sono mai entrati in mercato per:
preoccupazione uso Na liquido
costi elevati
problema continua produzione Pu
GENERATION IV
La tecnica nucleare ad uso civile non è statica ma cerca di superare l’obsolescenza
attraverso
lo studio di tecniche nuove.
Nel programma “Generation IV” vengono studiate soluzioni tecnologiche nuove, fra
cui:
reattori PWR raffreddati a gas a “letto di sfere”
nuove tecnologie per prevenire il rischio di incidenti nei reattori ad acqua e per
aumentare l’efficienza di trasformazione dell’energia
nuove tecnologie reattori “veloci”
L’URANIO
Simbolo
U
Numero atomico
92
238U
Isotopi
235U
radioattivi
234U
T ½ 238U
T ½ 235U
T ½ 234U
4,5 miliardi di anni
700 milioni di anni
24500 anni
Quantità Presenti in Natura:
238U
99,3%
235U
0,7%
234U
0,01%
URANIO: ESTRAZIONE E LAVORAZIONE
URANIO
LAVORAZIONE
COMBUSTIBILE DI UN REATTORE NUCLEARE
Paesi di maggior produzione: Canada, Australia, USA;
Estrazione da miniere;
Misure di sicurezza per la protezione della salute dei lavoratori e dell’ambiente;
Polveri pericolose per la salute.
Radon
Gas radioattivo
CONCENTRAZIONE E PURIFICAZIONE
Soluzioni chimiche dell’uranio;
Rifiuti tossici ottenuti durante le trasformazioni dell’uranio;
Conseguenze ambientali e sanitarie.
Ex-Unione Sovietica
USA
tonnellate di rifiuti lasciate nell’ambiente
in modo non isolato.
DAL MINERALE AL MATERIALE NUCLEARE
Estrazione dell’uranio dalla soluzione chimica per la conversione in materiale nucleare;
Impianti di arricchimento
esafluoro di uranio (UF6);
Reattori ad H2O leggera
concentrazione maggiore dell’isotopo fisso;
Armi nucleari
concentrazione dell’uranio più elevata.
Passaggio finale: trasporto al reattore nucleare degli elementi di uranio combustibile;
Processo costoso e altamente inquinante, nocivo per l’ambiente e per la salute.