Fissione nucleare spiegata: un processo che divide atomi pesanti come uranio-235 rilasciando energia, fondamentale per generare elettricità nelle centrali nucleari.
Come la Fissione Nucleare Genera Energia
La fissione nucleare è un processo mediante il quale il nucleo di un atomo pesante si divide in due o più nuclei più leggeri, liberando una grande quantità di energia. Questa energia è alla base del funzionamento delle centrali nucleari e può essere sfruttata per generare elettricità.
Il Processo di Fissione Nucleare
La fissione nucleare avviene quando un neutrone viene assorbito da un nucleo pesante, come quello dell’uranio-235 (U92235) o del plutonio-239 (Pu94239). Questo rende il nucleo instabile e lo porta a dividersi in due o più frammenti più piccoli. Durante questa divisione, vengono rilasciati anche altri neutroni e una grande quantità di energia sotto forma di calore e radiazioni.
Equazione della Fissione Nucleare
L’equazione di fissione per l’uranio-235 può essere rappresentata come segue:
n + U92235 → Ba56141 + Kr3692 + 3 n + Energia
In questa reazione, un neutrone (n) colpisce un nucleo di uranio-235, che si divide in un nucleo di bario-141 (Ba56141), un nucleo di cripton-92 (Kr3692), tre neutroni e una grande quantità di energia.
Energia Libera e Reazioni a Catena
L’energia liberata durante la fissione nucleare proviene dalla conversione di una parte della massa dei nuclei originari in energia, secondo la famosa equazione di Einstein:
E = mc2
dove:
- E è l’energia
- m è la massa
- c è la velocità della luce nel vuoto (circa 3 x 108 m/s)
I neutroni rilasciati possono, a loro volta, colpire altri nuclei di uranio-235, innescando ulteriori reazioni di fissione. Questo porta a una reazione a catena che può essere controllata o meno. Nelle centrali nucleari, questa reazione a catena è attentamente controllata per generare calore in modo sicuro e costante.
Applicazioni della Fissione Nucleare
La principale applicazione della fissione nucleare è la produzione di energia elettrica nelle centrali nucleari. Qui il calore prodotto dalla fissione viene utilizzato per riscaldare l’acqua e trasformarla in vapore. Il vapore poi aziona delle turbine collegate a generatori, producendo elettricità.
Oltre alla produzione di energia, la fissione nucleare ha anche applicazioni in campo medico, industriale e militare. Ad esempio, i reattori nucleari sono utilizzati per produrre isotopi radioattivi usati nella diagnosi e nel trattamento di alcune malattie.
Conclusione
La fissione nucleare rappresenta una fonte importante di energia che può contribuire a soddisfare la domanda energetica globale. Tuttavia, è fondamentale gestire i rischi associati a questo processo, come la gestione delle scorie radioattive e la sicurezza delle centrali nucleari. Con un’appropriata gestione e nuove tecnologie, la fissione nucleare continuerà a svolgere un ruolo cruciale nel mix energetico mondiale.
