ennergia nucleare,fissione,centrali termonucleari

L’ATOMO è la parte più piccola di un elemento chimico immutabile nelle reazioni chimiche .E’ costituito da un nucleo con protoni(+) e neutroni(non hanno carica) circondato da elettroni (-) che descrivono orbite ellittiche e il cui numero è uguale a quello dei protoni. Generalmente il numero dei neutroni può essere uguale o maggiore rispetto a quello dei protoni.

Z = numero atomico

Numero dei protoni contenuti nel nucleo corrisponde anche al numero degli elettroni

A = numero di massa =peso atomico

Somma dei protoni e neutroni presenti nel nucleo di un atomo.

Isotopi radioattivi o radioisotopi

Tutti gli atomi di uno stesso elemento possono hanno uguale numero di protoni e elettroni,quindi le medesime caratteristiche fisiche e chimiche. Possono però non avere nel loro nucleo lo stesso numero di neutroni e quindi avere masse diverse.* Gli atomi di uno stesso elemento che hanno lo stesso numero di protoni ma un numero diverso di neutroni cioè un numero di massa diverso (A)si chiamano radioisotopi ES uranio 235. carbonio 14, trizio(isotopo dell’idrogeno)

Fonti di energia rinnovabili

Sempre disponibili.: energia solare,geotermica,eolica, biomasse ,energia di derivazione marina (onde del mare,maree,correnti)

Non rinnovabili o esauribili

Comprendono energia di derivazione fossile (carbone,gas,petrolio) e vegetale (legna) e l’energia nucleare

Il sole, i combustibili fossili e l’energia nucleare sono chiamate “FONTI PRIMARIE DI ENERGIA” in quanto direttamente utilizzabili cosi come si rendono disponibili in natura

 
 

Centrali idroelettriche: L’energia meccanica viene ottenuta sfruttando quella cinetica di una di una massa d’acqua mediante la costruzione di una diga

Centrali  termoelettriche

L’energia meccanica viene ottenuta sfruttando quella termica derivante dalla combustione di carbone o derivati del petrolio, che riscaldando l’acqua contenuta in una grossa caldaia produce un potente getto di vapore che aziona le turbine

 

Centrali termonucleari o elettronucleari ( energia nucleare vedi approfondim)

L’energia meccanica viene ottenuta sfruttando quella termica derivante dalla fissione dei nuclei di uranio (radioattività provocata mediante bombardamento con neutroni accelerati) che riscalda l’acqua al punto da generare vapore che espandendosi muove le turbine..approfondimento:all’interno del reattore nucleare (un contenitore dove si trova il materiale utilizzato nella maggior parte dei casi uranio sotto forma di pastiglie) si bombarda il nucleo ,che è la parte centrale di un atomo, con un neutrone che colpendolo lo spezza liberando l’energia nucleare presente [SPIEGAZIONE DETTAGLIATA: A causa di questo bombardamento, il nucleo si spezza in frammenti*(precisamente 2 frammenti +2,3 neutroni +radiazioni gamma o raggi gamma)* e una piccola parte della materia cioè dell’uranio sparisce, trasformandosi in grande quantità di energia sotto forma di energia termica *[calcolata secondo l’equazione di Albert Einsten E = m* c2 dove m è la quantità di materia e c la velocità della luce (300.000hm/s) dunque secondo questa teoria ,la materia non è altro che un grumo di energia altamente concentrata e localizzata]* che riscalda l’acqua al punto da generare vapore che espandendosi muove le turbine. Conclusione:I frammenti che si formano per divisione del nucleo (bombardando il nucleo con neutroni accelerati) hanno complessivamente massa minore del nucleo di partenza. Infatti una parte della massa si trasforma in energia E=m*c2

.Questo fenomeno si chiama fissione nucleare .I frammenti che ne risultano di solito due più qualche neutrone(2-3) ,si muovono rapidamente e urtando ciò che li circonda per attrito generano calore(energia termica).Nel frattempo almeno uno dei neutroni ,liberati dal precedente bombardamento, va a colpire a sua volta un altro nucleo,spezzandolo..In questo modo si formano nuovi frammenti e nuovi neutroni che,colpendo altri nuclei,con opportuni controlli (barre di regolazione) sono in grado di generare la cosiddetta reazione nucleare controllata .[QUANDO la reazione a catena non è controllata e l’uranio è in quantità superiore a un certo valore critico la reazione diventa esplosiva come accade in una bomba atomica]L’enorme quantità di calore che si sprigiona dalla reazione viene allontanata dall’acqua fatta circolare appunto nella zona ,che si scalda al punto da generare vapore che espandendosi muove le pale della turbina. A questa è accoppiato un alternatore che provvede a ottenere ,infine energia elettrica. Questo tipo di trasformazione presenta il problema della radioattività( disintegrazione spontanea degli isotopi accompagnata dall’emissione di radiazioni α β γ,)che esiste per natura negli elementi utilizzati ,uranio,plutonio,torio e che viene rafforzato dal bombardamento dei neutroni,LA RADIOATTIVITA’ è un fenomeno di emissione spontanea e continua di energia sotto forma di radiazioni nocive alla salute.(provocano alterazioni del materiale genetico cioè nel dna) Questo fatto pone il problema della pericolosità potenziale dell’energia nucleare e di conseguenza quello della sicurezza delle centrali nucleari

RIEPILOGANDO: fissione nucleare : radioattività provocata artificialmente mediante bombardamento con neutroni accelerati e’operata dai reattori nucleari delle centrali nucleari. I PROBLEMI PRINCIPALI sono la sicurezza e le scorie radioattive , che devono essere smaltite in modo da non danneggiare l’ambiente e i viventi

Oggi si cerca di produrre energia dalla FUSIONE NUCLEARE*(la reazione nucleare che avviene nelle stelle, il sole)* in cui nuclei di idrogeno si fondono originando nuclei di elio con una massa minore perché una parte della loro massa si trasforma in energia secondo A. Einstein E=m*c2. QUINDI il sole può essere paragonato a un’ enorme centrale nucleare vale a dire l’energia solare è energia nucleare di fusione. CONCLUSIONI: Energia nucleare prodotta dalle stelle ,il sole il nucleo che si forma dalla fusione di due nuclei più leggeri ha massa minore di quella dei due nuclei fusi perché una parte della loro massa si trasforma in energia Affinché possa avvenire la FUSIONE ,è necessario è necessario avvicinare moltissimo i due nuclei di partenza. L’energia necessaria può essere ottenuta riscaldando il deuterio a una temperatura elevatissima,di milioni di gradi,e per questo ora, avviene in natura solo all’interno delle stelle. LA REAZIONE DI FUSIONE produce scorie radioattive in quantità molto minori della fusione,ma avviene quando si raggiungono milioni di gradi e non esistono materiali resistenti a questa temperatura

.Impiego della radioattività nel campo scientifico,tecnologico e medico

.La radioattività*(emissioni di radiazioni da parte dei radioisotopi)* trova molto impieghi in campo scientifico,tecnologico e medico. NEL CAMPO MEDICO es. CURA DEI TUMORI,viene impiegato l’isotopo o radioisotopo cobalto (RADIOTERAPIA) cioè emette radiazioni gamma capaci di distruggere le cellule tumorali. Per tumori alla tiroide si utilizza lo iodio radioattivo. ALTRI ISOTOPI in medicina vengono usati come traccianti all’interno di organismi che si fissano nell’organo o nel tessuto del malato da esaminare e con un rivelatore dei radioattività si ottengono immagini degli organi interessati ES scintigrafia tiroidea I135 . Lo strumento più usato per rivelare le radiazioni è il contatore Geiger-Muller che permette di contare il numero di radiazioni emesse in un dato periodo di tempo. l’unita di misura della radioattivita è il becquerel

.RADIAZIONE ALFA

E costituita da particelle formate da due protoni e due neutroni,cioè nuclei di elio, sono poco penetranti infatti possono essere fermate da un foglio di giornale

RADIAZIONE BETA

Costituita da elettroni con carica negativa ; attraversano la carta non il legno

RADIAZIONE GAMMA molto pericolose per gli organismi esse possono provocare alterazione del materiale genetico cioè nel dna provocando mutazioni o abberrazioni cromosomiche

Sono onde elettromagnetiche molto penetranti,tanto da poter superare lastre di piombo spesse vari centimetri

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Una risposta a ennergia nucleare,fissione,centrali termonucleari

  1. raffaella d'angelo ha detto:

    buona sera prof …. sono un alunna di daniela le volevo kiedere se mi può spiegare il legame idrogeno(covalente polare e non polare) la scala del ph e l’elettronegatività … mi sarebbe molto d’aiuto la ringrazio in anticipo se può fare una piccola spiegazione..!!

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