Energia nucleare

L'energia nucleare è una fonte di energia derivata dalla forza nucleare che tiene insieme il nucleo di un atomo. L'energia nucleare è una fonte di energia basata sulla esplorazione dell'infinitamente piccolo. La rottura del nucleo degli atomi, attraverso il processo di fissione, rilascia una elevata quantità di energia. Lo sfruttamento dell'energia nucleare consiste in una fissione controllata in grado di sfruttare l'energia termica rilasciata dalla separazione degli atomi per produrre energia elettrica. Lo stesso accade nel processo di fusione di due atomi. Con il termine energia nucleare si intende il legame che tiene uniti i neutroni ed i protoni del nucleo di un atomo. L'energia di legame del singolo nucleone nel nucleo è minore per i nuclei molto leggeri o molto pesanti. E' invece maggiore nei nuclei a massa intermedia. Esistono due modi per liberare la forza nucleare:

• Fissione nucleare. Consiste nella rottura dei nuclei pesanti di due atomi. Nella fissione nucleare un atomo con nucleo pesante (es. uranio, plutonio, ecc.) viene spezzato in due parti, rilasciando un residuo di energia. L'attuale produzione di energia nucleare nel mondo si basa esclusivamente se centrali nucleari a fissione.
• Fusione nucleare. Consiste nell'aggregazione di due nuclei leggeri. Nella fusione nucleare due atomi con nuclei leggeri sono fusi insieme, liberando una grande quantità di energia sotto forma di energia termica e di energia cinetica. I reattori a fusione nucleare sono attualmente in fase di sperimentazione e di ricerca.

Le forze nucleari sono tra le più intense in natura. La tecnologia in grado di sprigionarle consente la produzione di energia elettrica da una piccola massa di materiale reagente. L'energia nucleare viene liberata all'interno di un reattore nucleare generando il calore necessario per creare forza vapore ed alimentare una turbina elettrica. L'energia nucleare è una delle poche fonti energetiche non derivanti dall'energia solare. Inoltre, l'energia nucleare è l'unica fonte energetica in cui l'elemento fondamentale è soprattutto la tecnologia e non la materia prima. Come per le altre fonti di energia fossili (petrolio, gas, carbone) anche l'energia nucleare deriva da una materia prima, ad esempio l'uranio per la fissione nucleare. La quantità necessaria per produrre energia è radicalmente inferiore rispetto alle fonti tradizionali. In compenso, è molto più complessa e costosa la tecnologia necessaria per sfruttare l'energia dell'atomo. Oltre alla costruzione delle centrali atomiche è infatti necessario preparare il combustibile per farle funzionare. Gli investimenti necessari per costruire e gestire una centrale atomica sono molto più alti rispetto ad una centrale termoelettrica.

L'energia nucleare non produce gas serra. La produzione di energia elettrica tramite il nucleare non si basa sulla combustione delle materie prime fossili, pertanto non genera l'emissione di gas serra e di CO2.

Scorie radioattive. Uno dei principali handicap della tecnologia è la produzione di radioattività di medio e lungo periodo. I materiali a diretto contatto con la radioattività sono detti scorie nucleari.