La centrale nucleare è un impianto industriale che produce energia elettrica attraverso la fissione nucleare: la scissione di un nucleo pesante in due nuclei più leggeri.
Per un approfondimento leggi Fissione nucleare spiegazione semplice.
Come funziona la centrale nucleare?
Nel nocciolo del reattore nucleare avviene la reazione di fissione nucleare controllata. Il combustibile è composto da una miscela di uranio 238 e uranio 235. Il reattore è contenuto in un guscio protettivo di cemento, acciaio e altri materiali per proteggere l’ambiente circostante da eventuali perdite di radiazioni.
La reazione di fissione a catena produce energia termica, che alza enormemente la temperatura dell’acqua del circuito primario. Il calore così prodotto è ceduto dal circuito primario all’acqua del circuito secondario, che si trasforma in vapore surriscaldato che, a sua volta, fa funzionare la turbina. La turbina è collegata a un generatore di corrente: l’alternatore, che produce così energia elettrica.
Successivamente, il vapore viene condensato con l’ausilio di una torre di raffreddamento e ritorna al reattore come acqua.
Il controllo della fissione avviene mediante opportune barre di controllo: barre di argento, indio e cadmio, metalli in gradi di catturare neutroni liberi. Quando si vuole diminuire la potenza della caldaia, o spegnerla addirittura, si inseriscono di più o di meno le barre di controllo. In caso di guasto o di situazione anormale le barre vengono inserite automaticamente.
Quelle appena illustrate sono le caratteristiche base di funzionamento di un impianto nucleare teorico. Nel corso dei decenni infatti le centrali nucleari si sono evolute notevolmente, grazie al susseguirsi di innovazioni tecnologiche che le hanno rese più efficienti e sicure.
Pro e contro della centrale nucleare
Le centrali nucleari non inquinano e non emettono fumi come le centrali alimentate a petrolio e a carbone. Sono molto sicure grazie all’impiego di tecnologie avanzate e a una serie di sistemi di sicurezza automatizzati in grado di prevenire e gestire le situazioni più diverse.
È però dimostrato che le centrali nucleari in caso di incidente possono rilasciare radiazioni pericolose per la vita di ogni essere vivente. Ricordiamo l’incidente avvenuto alla centrale di Chernobyl, in Ucraina, nel 1986 e il disastro di Fukushima (Giappone) nel marzo del 2011.
C’è poi il problema della gestione dei rifiuti radioattivi, cioè del combustibile non più utilizzabile ma ancora radioattivo. Essi devono essere custoditi in depositi controllati per migliaia di anni.
Alcuni Paesi industrializzati producono oggi buona parte dell’energia di cui hanno bisogno sfruttando le centrali nucleari, altri (come l’Italia) hanno invece scelto di non utilizzarla, temendo i danni all’ambiente e alle persone che possono essere causati da fughe accidentali di materiale radioattivo.
Quante centrali nucleari ci sono nel mondo?
Oggi sono in funzione circa 400 reattori nucleari, distribuiti in 30 Paesi. Gli Stati Uniti, la Francia, il Giappone e la Russia sono quelli che ne possiedono il maggior numero, anche se lo sviluppo più significativo sta avvenendo in Cina e in India.
