BLOG DI TECNOLOGIA SCUOLA SECONDARIA DI 1 GRADO: febbraio 2018

DESCRIZIONE DEL FUNZIONAMENTO DI UNA CENTRALE A FISSIONE NUCLEARE

Nelle centrali nucleari la produzione del vapore per attivare la turbina(N…) si compie nel reattore nucleare(N….). La parte fondamentale di quest'ultimo è il nocciolo(N….), costituito da contenitori nei quali viene inserito il combustibile nucleare: cilindretti di uranio (N….).

All'interno del nocciolo viene innescato il processo di fissione nucleare controllato. Il controllo del processo di fissione avviene attraverso le barre di controllo,(realizzate in cadmio e boro) le quali si inseriscono nel reattore per regolarne la potenza e, all'occorrenza, per spegnerlo. La fissione nucleare produce il calore necessario a scaldare l'acqua e trasformarla in vapore ad alta pressione, all’ interno dello scambiatore di calore(N…). Il vapore viene convogliato sulla turbina che ruotando trasmette la sua energia meccanica all'alternatore (N…..) che a sua volta la trasforma in energia elettrica grazie al fenomeno dell'induzione elettromagnetica..

NOCCIOLO

Il reattore deve avere una struttura in grado di non lasciare fuoriuscire le sostanze radioattive che si sprigionano durante il processo di fissione. Il reattore è inserito in un cilindro d'acciaio inossidabile posto all'interno di un contenitore in cemento armato dello spessore di almeno un metro. Anche l'edifico che contiene il reattore é fatto di una solida struttura in cemento armato. Una volta che il vapore ha messo in movimento le turbine, esso può essere recuperato trasformandolo nuovamente in acqua attraverso un altro scambiatore di calore, il condensatore (N….).

TURBINE

La quantità di calore da sottrarre è enorme e, spesso, non basta lo scambio semplice con una sorgente fredda naturale, come acqua di fiumi, laghi o mare (grandi masse d'acqua vengono aspirate da queste sorgenti fredde, vanno a sottrarre calore all'acqua proveniente dallo scambiatore, vengono quindi riversate di nuovo nella sorgente fredda ma a temperature superiori di vari gradi). Occorre raffreddare queste masse d'acqua prima di riversarle di nuovo nelle sorgenti fredde, facendole circolare dentro delle gigantesche torri di raffreddamento (N…..) .

TORRI DI RAFFREDDAMENTO

Dopo che l’alternatore ha prodotto energia elettrica è necessario innalzare la sua tensione attraverso il trasformatore (N….) per poter consentire la distribuzione dell’energia elettrica attraverso una rete di elettrodotti che può coprire così notevoli distanze.

INTERNO DELL'ALTERNATORE

Una centrale da 1000 megawatt produce 3mc di scorie l’anno. Purtroppo non si è ancora trovata una soluzione definitiva a questo spinoso problema. In Italia le scorie accumulate fino a oggi, circa 10.000 mc, in gran parte non hanno ancora una sistemazione stabile e si trovano in piscine di raffreddamento vicino alle centrali stesse o in depositi provvisori, racchiuse in fusti speciali.