Cosa avviene durante la reazione di fusione nucleare?
Domanda di: Dr. Ausonio Parisi | Ultimo aggiornamento: 3 agosto 2022Valutazione: 4.5/5 (21 voti)
E' la reazione nucleare che avviene nel sole e nelle altre stelle, con produzione di una enorme quantità di energia. Come avviene ? Nella reazione di fusione nuclei di elementi leggeri, quali l'idrogeno, a temperature e pressioni elevate, fondono formando nuclei di elementi più pesanti come l' elio.
Cosa succede in una fusione nucleare?
La fusione nucleare è un processo complesso che avviene nel Sole e nelle altre stelle, con il quale viene prodotta una grossa quantità di energia: i nuclei leggeri di due o più atomi, si fondono fino a creare un nucleo più pesante, con contemporaneo rilascio di energia.
Come avviene la reazione nucleare?
Esistono due diversi tipi di reazione nucleare: la fusione, in cui due nuclei si uniscono per formarne uno più pesante, e la fissione, in cui un nucleo si divide in due nuclei più leggeri e contemporaneamente emette un certo numero di neutroni.
Quali gas intervengono nella reazione di fusione nucleare?
Si tratta di centrali termoelettriche che sfruttano il principio fisico della fusione nucleare per produrre energia elettrica. Nei reattori sperimentali a fusione si utilizzano come combustibili due isotopi dell'idrogeno, il deuterio e il trizio.
Come si produce energia dalla fusione nucleare?
I neutroni, rallentati da un “moderatore”, colpiscono altri nuclei di Uranio creando la famosa “reazione a catena”. Il calore prodotto dalla reazione nucleare viene convertito in energia elettrica da un “ciclo termodinamico” e infine da un alternatore, come in qualsiasi centrale termica.
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Qual e il problema principale della fusione nucleare?
Il principale ostacolo da superare prima di arrivare a realizzare un reattore a fusione è dato dall'estrema complessità fisica ed ingegneristica, che si traduce in costi elevati e lunghe tempistiche di progettazione e realizzazione. La complessità dipende dalla fisica stessa delle reazioni di fusione nucleare.
Cos'e il plasma per la fusione nucleare?
Quest'ultimo, da molti considerato il quarto stato della materia, è un insieme di particelle in cui gran parte degli elettroni si è staccata dal nucleo centrale dell'atomo. È, perciò, una sorta di gas composto da ioni e da elettroni.
Come si innesca una fissione nucleare?
Si ha fissione nucleare quando un nucleo pesante si scinde in due nuclei più piccoli di massa confrontabile. Questa trasformazione può avvenire spontaneamente, oppure può essere stimolata bombardando con neutroni un nucleo pesante, che in tal caso si dice fissile. Ne sono esempi l'uranio-235 e il plutonio-239.
Perché avviene la fissione nucleare?
La fissione nucleare avviene quando un nucleo pesante si rompe e viene diviso in due più leggeri, le cui masse (se sommate) non raggiungono la massa originaria.
Quando ci sarà la fusione nucleare?
Quando nel 2035 verrà attivato, l'International thermonuclear experimental reactor è destinato a diventare il portabandiera della fusione nucleare, oltre al più grande dispositivo del suo genere mai costruito .
A cosa serve un reattore nucleare?
Un reattore nucleare è un sistema che produce calore grazie alle reazioni nucleari che avvengono all'interno del combustibile inserito nel nocciolo (core), come abbiamo visto nella puntata precedente. E le reazioni si verificano quando i neutroni catturati dai nuclei di uranio iniziano a produrre fissioni.
Perché l uranio 235 e fissile?
Il processo viene innescato dal bombardamento del nucleo di U235 con un neutrone(particella priva di carica elettrica ma dotata di massa 1): l'uranio lo assorbe, aumentando il proprio numero di massa di una unità (da 235 a 236); a questo punto subisce la fissione , scindendosi in due nuclei, bario e kripton.
Dove si usa la fissione nucleare?
È la reazione nucleare comunemente utilizzata nei reattori nucleari e nei tipi più semplici di arma nucleare, quali le bombe all'uranio (come Little Boy che colpì Hiroshima) o al plutonio (come Fat Man che colpì Nagasaki).
Come si accende un reattore nucleare?
I reattori nucleari sfruttano la fissione di un nucleo pesante per produrre energia. La reazione di fissione viene provocata da una particella nucleare, tipicamente un neutrone che, colpendo il nucleo pesante, ne provoca la scissione in due nuclei più leggeri.
Come si può ottenere una reazione di fissione nucleare a catena?
I neutroni liberati dalla reazione nucleare dopo la fissione si muovono nello spazio circostante. Se nel percorso incontrano un altro atomo di uranio 235, sono a loro volta assorbiti e innescano un nuovo processo di fissione che libera altri due o tre neutroni. Questo processo è detto reazione a catena.
Che differenza c'e tra fissione e scissione?
Fissione nucleare
La fissione o scissione nucleare consiste nella disintegrazione dell'atomo di alcuni elementi, detti fissili, per mezzo di piccolissime particelle (neutroni) che lo colpiscono, spezzandolo in due nuclei più leggeri.
Perché la fusione nucleare e pericolosa?
Molto minori che per il nucleare ad uranio: la fusione non produce scorie pericolose per millenni, ma solo metalli “attivati” dai neutroni, che restano radioattivi per circa un secolo, mentre non ci sono rischi di incidenti catastrofici, perché a ogni minimo disturbo il processo si spegne.
Come funziona la fusione a confinamento magnetico?
Nella fusione a confinamento magnetico il plasma caldo è racchiuso in una camera a vuoto, e una opportuna configurazione di campi magnetici esterni e/o prodotti da correnti circolanti nel plasma impedisce il contatto con le pareti del recipiente.
Che cos'e lo stato di plasma?
Plasma – un insieme quasi-neutro di particelle cariche e neutre che mostrano comportamenti collettivi. Si può pensare ad un plasma come ad un gas ionizzato. Nello stato di plasma, le particelle (gli atomi) hanno sufficiente energia da riuscire a tenere gli elettroni separati dai circostanti ioni.
Quali sono gli svantaggi della fusione?
Tra gli svantaggi, a parte il fatto che si tratta di una tecnologia complessa e quindi che necessita di tempi lunghi e consistenti investimenti economici per poter essere attuata, c'è l'impiego del trizio, un elemento radioattivo che richiede grande attenzione nella manipolazione, e la produzione di neutroni, sotto ...
Quali sono i svantaggi della fissione nucleare?
Complessivamente gli svantaggi dell'energia nucleare sono i seguenti: Scorie radioattive. Nel processo di fissione nucleare sono prodotti anche rifiuti radioattivi di vario grado che necessitano d'essere lavorati e/o stoccati in depositi di massima sicurezza per migliaia di anni.
Quali sono gli svantaggi dell'energia nucleare?
Tra gli svantaggi più citati c'è quello della gestione delle scorie nucleari, ancora radioattive e dannose per la salute. Costi di installazione, manutenzione e smantellamento quando le centrali nucleari diventano troppo vecchie e costi di costruzione elevati; Risorse di uranio, che non sono illimitate.
Come si ottiene l uranio 235?
Come funziona l'arricchimento dell'uranio
L'uranio viene estratto nelle miniere allo stato grezzo. Una volta lavorato e trasformato in un miscuglio di ossidi di uranio, detto yellow cake, viene trasformato in gas di esafluoruro di uranio contenente lo 0,7% di uranio 235 (fase di gassificazione).
Che differenza c'è tra uranio 235 è uranio 238?
La separazione degli isotopi è un'operazione alquanto difficile e ad alto consumo energetico. L'arricchimento dell'uranio è difficile perché i due isotopi sono molto simili nel loro peso atomico: lo 235U è soltanto un 1,26% più leggero rispetto allo 238U.
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