La transizione ecologica può davvero passare per il nucleare?

Abbiamo già notato il rincaro dei prezzi dell'energia nelle nostre bollette e molte aziende stanno facendo i conti con la dura realtà, così come tante famiglie. Non c’è da stupirsi, dato che viviamo in una società totalmente dipendente dall’energia, e, come succede solitamente, ogni dipendenza, prima o poi uccide.

Sebbene io sia una fan delle energie rinnovabili come l’eolico, il solare, il geotermico e l'idroelettrico, e sebbene in quanto laureata in biologia non veda di buon occhio il nucleare, non ho potuto fare a meno di approfondire e capire di cosa si tratti. Vi spiego meglio.

Cos'è l’energia nucleare?

Per energia nucleare si intende quell’energia ricavata dagli atomi e utilizzata per produrre l’elettricità che alimenta per esempio i pc, il televisore, gli elettrodomestici e così via. Si chiama nucleare proprio perché i principali attori sono i nuclei degli atomi. Essi sono costituiti da protoni (carichi positivamente) e neutroni (carichi negativamente)

Ci sono due principali tipi di reazioni nucleari: la fissione e la fusione. Per una spiegazione tecnica e una comprensione approfondita di entrambe sono necessarie competenze non indifferenti ma tutti siamo sicuramente in grado di capirne il meccanismo semplificandolo.

Partiamo dalla fissione nucleare, nostra conoscenza di vecchia data. I protagonisti sono i nuclei pesanti, come per esempio l’uranio o il torio. Questi vengono bombardati con dei neutroni e ciò che si ottiene, come possiamo intuire dal nome del processo, è una scissione. Essa produce due nuclei leggeri (Kripton e Bario), altri neutroni che indurranno nuove fissioni (innescando la cosiddetta reazione a catena che mantiene il reattore in funzione costantemente) e infine, si assiste all’emissione di una grandissima quantità di energia.

Con un solo grammo di Uranio si ottengono venticinque milioni di Kilowattora. Per produrne la stessa quantità, ci vorrebbero duemilaottocento chili di carbone. L’energia prodotta dalla fissione nucleare la possiamo calcolare servendoci della formula di Einstein E=mc²

Il gravissimo problema della fissione nucleare sono le scorie

Sebbene come sostiene l’Associazione Italiana Nucleare ogni anno una centrale di 1GW di potenza produce 25-30 tonnellate di questo tipo di rifiuti mentre una centrale a carbone di pari potenza produce ogni anno 200 mila tonnellate di ceneri, 200 mila tonnellate di zolfo e 7 milioni di tonnellate di CO2, non possiamo prendere con leggerezza il problema.

Se malauguratamente delle scorie dovessero sfuggire, dovremmo fare i conti con l’inquinamento delle acque, dei suoli e degli alimenti. Le scorie ingerite dagli erbivori, per esempio, risalirebbero la catena trofica e giungerebbero fino a noi. Le conseguenze delle radiazioni? Mutazioni genetiche (per esempio le radiazioni gamma passano attraverso i tessuti e colpiscono il DNA causando vari tipi di cancro), alterazioni, malattie gravi e malformazioni sui nuovi nati

Al problema delle scorie, negli anni è stata trovata in parte una soluzione con i depositi definitivi. Per approfondire questo discorso vi lascio un link dell’Enea, Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l'energia e lo sviluppo economico sostenibile.

La fusione nucleare invece, sfrutta il processo opposto e non va confuso con il nucleare di quarta generazione.

Ma facciamo un passo indietro: cosa sono le stelle? Apparentemente questa domanda non ha senso con questo argomento, ma tra poco capirete!

Per definizione:

Una stella è un corpo celeste di tipo sferoidale, composto di plasma (gas ionizzato) e in grado di brillare di luce propria grazie a fusioni che si verificano nel nucleo

Ecco cosa c’entra la fusione nucleare con le stelle. Si tratta del meccanismo con cui nascono e con cui continuano a brillare!

Come funziona la fusione nucleare? Ad una temperatura di milioni di gradi, quello che succede è che si fondono due nuclei leggeri dell’idrogeno: il deuterio e il trizio, formando un nucleo di un elemento più pesante, l’elio. Quest’ultimo però è ancora meno pesante della somma dei due nuclei di partenza e la differenza di energia tra il nucleo ottenuto e la somma di quelli di partenza è l’energia prodotta.

Affinché questa reazione abbia luogo abbiamo bisogno di due cose: uno spazio limitato ed energia cinetica molto elevata (cioè temperature più alte di cento milioni di gradi). Questo perché si tratta di una reazione protone – protone, cioè i due nuclei di idrogeno entrambi carichi positivamente che di per sé tenderebbero a respingersi. Oggi nessun materiale è in grado di resistere a tali condizioni e l’unica soluzione sembra il confinamento magnetico.

In sintesi, il limite principale di questa tecnologia è la necessità di avere un bilancio energetico positivo. Infatti, come abbiamo detto, per essere in grado di far avvicinare due nuclei di idrogeno (deuterio e trizio) e innescare la reazione, abbiamo bisogno di una grandissima quantità di energia (alte temperature) che spesso è superiore a quella prodotta e quindi otteniamo un bilancio energetico negativo.

In una tale circostanza, non ha il minimo senso avere un reattore che consumi più energia di quella che produce

Dunque, soltanto se riuscissimo a superare queste sfide avremmo energia pulita e zero scorie!

Federica Gasbarro collabora con The Wom in modo indipendente e non è in alcun modo collegata alle inserzioni pubblicitarie chepossono apparire all'interno di questo contenuto.

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