Qual è la differenza tra fusione nucleare e fissione nucleare?

Domanda di: Liborio Grasso  |  Ultimo aggiornamento: 12 gennaio 2022
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Sul processo di fissione controllato si basano i reattori nucleari a fissione. La fusione nucleare può essere considerata il processo inverso rispetto alla fissione, nel quale due nuclei di un elemento con basso numero atomico si uniscono per formare un nucleo di numero atomico superiore.

Che differenza c'è tra fusione e fissione nucleare?

La fissione nucleare è la reazione che avviene quando un nucleo pesante viene diviso in due nuclei più leggeri, le cui masse, se sommate, non raggiungono la massa originaria. ... La fusione nucleare funziona esattamente all'opposto. E' l'energia sprigionata dall'unione di due atomi.

Qual è il problema principale della fusione nucleare?

Il problema principale è l'impatto del calore sui materiali del reattore. Nel reattore solare la fusione nucleare è il concorso di quattro fattori: l'immensa gravità, la temperatura e il tempo (probabilità) a disposizione per le reazioni.

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.

Quale gas interviene nella reazione di fusione nucleare?

Gli atomi interessati dal processo di fusione nucleare, in natura e in ingegneria, sono gli isotopi dell'atomo di idrogeno, caratterizzati da minimo numero atomico, a cui corrisponde la minima energia di innesco.

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Cosa produce la fusione nucleare?

E' la reazione nucleare che avviene nel sole e nelle altre stelle, con produzione di una enorme quantità di energia. Come avviene ? Nella reazione di fusione nuclei di elementi leggeri, quali l'idrogeno, a temperature e pressioni elevate, fondono formando nuclei di elementi più pesanti come l' elio.

Quali sono i vantaggi della fusione rispetto alla fissione?

Tra i vantaggi il più evidente è l'abbondanza di combustibile e la relativa poca quantità necessaria per generare una singola fusione con produzione di energia.

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.

Perché la fissione nucleare è pericolosa?

La fissione nucleare, una volta innescata, produce reazioni non reversibili né controllabili con le attuali tecnologie che generano radioattività pericolosissima per l'ambiente e la vita umana. Per evitare esplosioni nucleari, le barre di combustibile fissile devono essere irrorate di continuo con acqua refrigerata.

Come funziona il tokamak?

Il Tokamak che sta per “camera toroidale magnetica” in russo ed è una macchina per la fusione termonucleare controllata di forma toroidale, simile ad una ciambella. ... Nel Tokamak il campo magnetico si richiude su se stesso percorrendo la ciambella , senza mai intercettare il contenitore fisico.

Come ha fatto ad esplodere il nocciolo di Chernobyl?

Al contatto con l'ossigeno dell'aria, per le altissime temperature dei materiali del nocciolo, nel reattore divampò un violento incendio di grafite che coinvolse anche i materiali bituminosi di copertura del tetto e altre sostanze chimiche presenti.

Che cos'è la fissione nucleare scuola media?

La fissione è il processo usato nelle centrali nucleari per produrre energia, attraverso una reazione che comporta la scissione dei nuclei atomici. ... In questo processo una piccola parte della materia, in questo caso di uranio, sparisce trasformandosi in una grande quantità di energia.

Come si verifica la fusione nucleare?

La fusione si verifica soltanto in particolari circostanze ambientali, quando la pressione e la temperatura sono molto alte. In natura queste condizioni le riscontriamo all'interno delle stelle, dove un enorme massa di gas idrogeno è concentrata in uno spazio ridotto dalla forza di gravità.

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 è fatto un reattore 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.

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.

Quali sono i combustibili della fusione nucleare?

Come funziona la fusione nucleare? Il combustibile dei reattori a fusione è dato dal deuterio e dal litio, entrambi estratti dall'acqua e dal terreno. ... 200 kg di litio e 100 kg di deuterio possono produrre 1000 MWh di potenza elettrica. Gli isotopi dell'idrogeno (deuterio, trizio, ecc.)

Come si trasforma l'idrogeno in elio?

La catena protone-protone è un processo chimico nucleare che trasforma i nuclei di idrogeno (protoni) in nuclei di elio. Il processo fu ipotizzato nel 1939 dal fisico e astronomo tedesco Hans Albrecht Bethe.

Cos'è il plasma nella fusione nucleare?

All'interno del reattore la materia si troverà sotto forma di plasma. ... Quest'ultimo, da molti considerato il quarto stato della materia, è un insieme di particelle in cui gran parte degli elettroni si è staccata dal nucleo centrale dell'atomo. È, perciò, una sorta di gas composto da ioni e da elettroni.

A quale altra reazione che avviene nell'universo è paragonabile la fusione nucleare?

L'elio, benché prodotto in quantità, è già presente nell'Universo in grandi percentuali, e la massa apportata dalle stelle è contenuta. ... In effetti, ciò che accade in una stella è paragonabile ad un'esplosione atomica continua contenuta dal suo stesso peso, o equivalentemente ad un reattore a fusione nucleare.

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