ENERGIA FONTE DI VITA E DI PROGRESSO • L’energia è il motore primario dello sviluppo e del progresso umano. • In natura l’energia è da sempre presente/immagazzinata in svariate forme, talvolta utilizzabili direttamente ma molto più frequentemente necessita di processi di trasformazione per poterla utilizzare • Il progresso tecnologico e scientifico ci forniscono la possibilità di trasformare l’energia presente in natura e poterla utilizzare • L’energia,per poter essere utilizzata in modo adeguato, deve essere facilmente disponibile, economicamente ottenibile ma soprattutto trasportabile a grande distanza. • Ad oggi il modo più economico per trasportare energia a grandi distanze limitando i costi e le perdite è di trasformare una fonte di energia primaria in energia elettrica • Da qui nasce l’ esigenza di avere centrali per la produzione di energia elettrica Le fonti energetiche primarie • Possiamo distinguere le fonti energetiche in tre grandi categorie: – Fonti energetiche esauribili (combustibili fossili) • Petrolio • Carbone • Gas naturale – Fonti energetiche rinnovabili ( o ritenute inesauribili nella scala dei tempi umani) • Solare • Idrica • Eolica • Biomasse – L’energia nucleare Tipi di centrali di produzione di energia elettrica • Centrali termoelettriche che utilizzano i combustibili fossili ( petrolio …..) • Centrali eoliche (vento) • Campi fotovoltaici (sole) • Centrali idrauliche (acqua) • Centrali a gas (biomasse) • Centrali nucleari L’energia nucleare • Cenni sulla struttura dell’atomo: – L’ atomo è la più piccola parte di un elemento esistente in natura che ne conserva tutte le caratteristiche chimico-fisiche. – le particelle che formano il nucleo dell'atomo sono: il protone (dotato di carica positiva) e il neutrone (privo di carica elettrica). – Rutherford propose per la struttura dell’atomo un modello “planetario”: l’atomo è composto da un nucleo centrale attorno al quale ruotano gli elettroni. L’energia nucleare • A differenza dei combustibili fossili la cui energia è di tipo chimico quella nucleare è basata sulla trasformazione della massa in energia attraverso reazione nucleari. • In altra parole – Con energia nucleare si intendono tutti quei fenomeni in cui si ha produzione di energia in seguito a trasformazioni nei nuclei atomici. Le reazioni nucleari • Fissione nucleare – Si ha quando un atomo pesante (Uranio) colpito da un neutrone che penetra nel suo nucleo si scinde in due atomi più leggeri, in questo caso la somma della massa dei due atomi generati è inferiore alla massa dell’atomo di partenza ;la massa mancate si trasforma in energia • Fusione nucleare – Si ha quando due atomi leggeri (idrogeno) si fondono per dare atomo più pesante la cui massa è inferiore alla somma della massa dei due atomi di partenza, anche in questo caso la massa mancante si trasforma in energia La fissione nucleare • La fissone nucleare è una reazione a catena che l’uomo ha imparato a governare per poter ottenere energia utilizzabile ai fini della trasformazione in energia elettrica Fissione Nucleare Fusione nucleare • Attualmente non utilizzabile ai fini della produzione dell’energia, è in fase sperimentale e riproduce praticamente la reazione che avviene sul sole Fusione Nucleare I TIPI DI CENTRALI FISSIONE NUCLEARE E’ un processo che scinde un nucleo pesante in 2 più leggeri, la cui somma delle masse è inferiore a quella del nucleo iniziale La parte di massa persa è presente come calore che genererà vapore FUSIONE NUCLEARE E’ un processo che fonde 2 nuclei leggeri a formare un nucleo più pesante, la cui massa è minore della somma delle masse dei 2 nuclei iniziali La parte di massa persa si è trasformata in calore Il “combustibile” nucleare Il combustibile utilizzato nelle centrali nucleari basate sulla fissione nucleare è l’uranio che è un elemento fissile, infatti quando viene colpito da neutroni si scinde in due atomi più leggeri e libera energia Struttura di una centrale nucleare Problemi legati all’utilizzo delle centrali nucleari • Il processo di fissione nucleare genera degli elementi chimici che essendo radioattivi costituiscono un grave pericolo per la salute umana e per l’ambiente • La sicurezza delle centrali nucleari è pertanto un tema di grande importanza e complessità . LA SICUREZZA NELLE CENTRALI • I principali obiettivi legati alla sicurezza delle centrali nucleari sono i seguenti: – Protezione delle persone, società e ambiente – Ottimizzazione/limitazione all’esposizione per personale e popolazione durante l’esercizio – Mitigazione incidenti – Prevenzione incidenti – Resistenza a 5 eventi esterni catastrofici (terremoti, uragani, atti terroristici, caduta aerei, alluvioni) Incidenti negli impianti nucleari • Nonostante tutte le precauzioni che si possono adottare in fase di progettazione o esercizio delle centrali nucleari la possibilità di incidente non può essere annullata, pertanto esiste una classificazione degli incidenti cui corrispondono piani e contromisure adeguate a fronteggiare l’eventuale incidente. Classificazione/scala degli incidenti Le scorie radioattive • Un altro problema legato alle centrali nucleari è legato alla produzione delle così dette scorie radioattive che sono potenzialmente pericolose per la salute e l’ ambiente • Queste scorie rimangono pericolose anche per migliaia di anni e devono essere gestite in modo adeguato per evitare impatti sulla salute pubblica • Esistono tecniche e processi per il loro trattamento e confinamento in modo da ridurre al minimo gli impatti Classificazione delle scorie I categoria • prodotti contaminati o rifiuti radiologici da ambito nucleare II categoria III categoria • prodotti contaminati o rifiuti radiologici da ambito nucleare • lo scarto di combustibile nucleare esausto derivante dalla fissione nucleare Conclusioni • L’energia nucleare è sicuramente una forma di energia rischiosa ma attualmente è l’unica forma di energia alternativa ai combustibili fossili (le energie così dette rinnovabili sono solo fonti integrative) • Ricordiamo comunque che: • Le centrali a combustibile fossile non sono prive di rischi, inquinamento e immissione di sostanze tossiche sono praticamente costanti 24 ore su 24 • L’industria chimica di cui nessuno parla è forse un problema anche più grave dei rischi connessi alla produzione dell’energia • L’inquinamento prodotto dalle autovetture non è certo un elemento trascurabile • ………… altro ancora potrebbe essere aggiunto alla lista Conclusioni Tutto ha un prezzo è nulla è gratis. Il progresso ha i suoi costi: o impariamo a rinunciare a qualcosa o dobbiamo accettare il rischio e le eventuali conseguenze legate alla nostra inarrestabile fame di progresso e benessere