Che ruolo hanno le barre di controllo in un reattore nucleare?
Domanda di: Dr. Matilde Messina | Ultimo aggiornamento: 17 aprile 2022Valutazione: 4.7/5 (35 voti)
In ingegneria nucleare con il termine barre di controllo o moderazione si indicano delle barre che servono a controllare la reazione di fissione nucleare da parte del combustibile nucleare all'interno del nocciolo o nucleo del reattore a fissione, tramite la cattura di neutroni.
Come viene detta la reazione nucleare che si sviluppa all'interno del reattore nucleare?
La fissione del nucleo del combustibile genera energia, principalmente sotto forma di energia cinetica dei frammenti della fissione e di raggi gamma.
Come viene controllata la reazione a catena nel reattore atomico?
La reazione a catena controllata
Nel reattore sono presenti altri atomi di altri materiali non fissili per assorbire una parte dei neutroni liberati e ridurre il numero delle fissioni nucleari. ... Il reattore produce nel tempo una quantità di energia termica costante e non supera mai una soglia massima Emax.
Come avviene una fissione nucleare?
La fissione nucleare è un particolare processo di disintegrazione durante il quale nuclei pesanti, come quelli dell'uranio o del torio, se opportunamente bombardati con neutroni, si dividono in due frammenti, entrambi di carica positiva, che si respingono con violenza allontanandosi con elevata energia cinetica.
Che cosa sono le barre di combustibile?
Le barre di combustibile sono raggruppate in fasci per formare gli elementi di combustibile che costituiscono il nucleo del reattore.
Cosa succede all'interno del nucleo di una centrale nucleare? - Sapiens, un solo pianeta 24/04/2021
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Come sono fatte le barre di combustibile nucleare?
Il "combustibile" nucleare è solitamente disposto, all'interno del reattore, in barre. ... I "combustibili" più comunemente utilizzati sono miscele contenenti un alto contenuto di isotopi fissili. Tipicamente si utilizzano miscele ad alto contenuto di uranio 235 o di alcuni isotopi di plutonio.
Come fu spento il reattore di Chernobyl?
La serie tv ha reso celebre il pulsante AZ-5 del reattore RBMK 1000 coinvolto nell'incidente. ... Nel reattore di Chernobyl, lo scram si otteneva premendo sulla console il bottone AZ‒5. Il fatidico pulsante AZ‒5. E questo fu l'ultimo atto di una catena eventi che portò alla perdita del reattore.
Come viene bombardato l'uranio?
1) Un nucleo di uranio-235 viene "bombardato" da un neutrone e avviene la fissione che spezza il nucleo in due atomi (kripton e bario) liberando tre neutroni e dell'energia. ... Il terzo neutrone viene assorbito da un nucleo di uranio-235 che si spezza in due atomi liberando due neutroni e dell'energia.
Come posso produrre energia elettrica da una reazione di fissione nucleare?
Con la fissione si liberano anche almeno due neutroni, proiettati a grande velocità. Questi neutroni possono a loro volta provocare altre fissioni innescando reazioni a catena. L'energia cinetica dei frammenti di fissione si trasforma in calore nella massa del combustibile stesso in cui vengono frenati.
Come si produce il plutonio?
È una sostanza artificiale che si ottiene bombardando l'uranio con neutroni. Il plutonio per uso bellico è relativamente puro, mentre quello che esce dai reattori nucleari contiene anche percentuali di altri elementi, ed è quindi più difficile da usare come esplosivo atomico.
Che cosa si intende per reazione a catena?
In fisica e in chimica con il termine reazione a catena o effetto valanga, si indicano quei fenomeni in cui una reazione o un evento genera tra i suoi prodotti alcuni prodotti uguali a quelli che hanno dato origine alla reazione e sono in grado di iniziarne una nuova.
Come si può rallentare la reazione a catena?
La reazione a catena nucleare può essere di due tipi: Reazione a catena nucleare controllata. Il sistema consente di rallentare e controllare la reazione a catena. Ciò avviene, ad esempio, nei reattori nucleari delle centrali atomiche.
Cosa contengono le barre di controllo?
Tali barre, che possono essere composte da metalli quali argento, cadmio, indio o da carburi di silicio, vengono inserite a seconda delle esigenze in alternanza alle barre di combustibile fissile, ad esempio per modulare la potenza di produzione energetica del reattore.
Come funziona un nocciolo nucleare?
Un reattore nucleare è un sistema che produce calore grazie alle reazioni nucleari che avvengono all'interno del combustibile inserito nel nocciolo (core), come abbiamo visto nella puntata precedente. E le reazioni si verificano quando i neutroni catturati dai nuclei di uranio iniziano a produrre fissioni.
Quanto dura una barra di combustibile nucleare?
I dati di progetto indicano un funzionamento di 30 anni senza ricarica, al termine dei quali le barre di combustibile (lega di uranio-zirconio con arricchimento inferiore al 20% oppure lega U-Pu-Zr con il 24% di plutonio) devono raffreddarsi per un anno prima di essere rimosse e stoccate.
Cos'è il nocciolo di un reattore nucleare?
Il nocciolo o nucleo, in inglese core, è la parte del reattore nucleare a fissione contenente le componenti del combustibile e nella quale avvengono le reazioni nucleari.
Quali radiazioni producono le reazioni nucleari?
Una reazione chimica nucleare determina una variazione nel numero di nucleoni, cioè di protoni e neutroni (che compongono il nucleo), tra le specie che ne prendono parte. Inoltre vengono emesse radiazioni ionizzanti come i raggi X e i raggi gamma.
Come si producono i neutroni?
Esistono due possibilità: tramite fissione in reattori nucleari o per mezzo di acceleratori di particelle. In un acceleratore di particelle, i neutroni vengono generati bombardando con un fascio di protoni di alta energia un metallo a elevato numero atomico.
Come funziona un reattore nucleare a fusione?
Il reattore a fusione sfrutta un processo analogo a quello che tiene accese le stelle ed il Sole. Due nuclei leggeri come Deuterio e Trizio, entrambi isotopi dell'Idrogeno l'elemento più abbondante nell'universo, scontrandosi tra di loro si fondono trasformandosi in un altro elemento assolutamente innocuo: l' Elio.
Come viene smaltito l'uranio impoverito?
Uranio impoverito: come si smaltisce
L'uranio impoverito può essere smaltito come rifiuto radioattivo di basso livello se viene convertito in composti di ossido di uranio chimicamente stabili, come l'ossido di triuranio (U3O8) o il biossido di uranio (UO2), che sono simili alla forma chimica dell'uranio naturale.
Come si arricchisce l'uranio?
L'uranio arricchito nel ciclo del combustibile nucleare
A partire dall'uranio purificato, si ottiene il combustibile arricchito (al 3,5% di U235), che poi viene utilizzato come combustibile nei reattori. Oltre all'uranio arricchito, il processo produce grandi quantità di uranio impoverito.
Come si fa ad arricchire l'uranio?
Per avere uranio arricchito occorre estrarre dall'uranio naturale una certa quantità di minerale più instabile rispetto alla massa del minerale (a questo servono per l'appunto le centrifughe). ... Nelle rocce ricche di uranio generalmente le percentuali sono dello 0,7% per l'isotopo 235 e del 93,3% per l'isotopo 238.
Chi spense il reattore di Chernobyl?
Ma il ruolo di Alexei Ananenko, insieme a Valeriy Bezpalov e a Boris Baranov, fu fondamentale nell'immediatezza del disastro, per evitare che una seconda nube radioattiva si alzasse sopra i cieli di Chernobyl.
Cosa succede se il reattore di Chernobyl esplode?
L'allarme arriva dagli scienziati ucraini secondo cui resti della fusione del nocciolo del reattore quattro di Chernobyl starebbero rilasciando neutroni ad un tasso crescente, segnale di un nuovo innesco di reazioni di fissione nucleare.
Che cos'è il reattore 4?
Il reattore 4 fu all'origine del disastro avvenuto il 26 aprile 1986. È stato rinchiuso in un enorme sarcofago di cemento armato ricoperto da una volta in acciaio rinforzata. "Non si ripeterà quello che successe 35 anni fa" dice l'esperto. ... Il reattore 4 fu all'origine del disastro avvenuto il 26 aprile 1986.
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