Come funziona un reattore nucleare?

Cos’è e come funziona un reattore nucleare: come funziona, impieghi e rischi e tutto quello che c’è da sapere

Come funziona un reattore nucleare?

Cos'è un reattore nucleare?

Il reattore nucleare è la parte fondamentale che permette la produzione di energia nucleare. E' costituito da un nocciolo dove sostanzialmente avviene il processo di produzione di energia ma rappresenta anche la parte delle centrali nucleari da sottoporre a maggiori controlli per evitare rischi gravi e che si verifichino problemi come quelli causati da incidenti nucleari giò accaduti in passato.

 

Oggi la produzione di energia elettrica avviene grazie alle centrali termiche, a carbone o a petrolio, dove l’energia viene prodotta da vapore ad alta pressione che passa attraverso particolari apparecchiature, le turbine, cui sono collegati i generatori elettrici. Anche le centrali nucleari sono atte alla produzione di energia elettrica ma la stessa produzione passa attraverso il lavoro del reattore nucleare che sostituisce le enormi caldaie dove l’acqua del circuito primario viene riscaldata per mezzo della combustione di tonnellate di carbone o di derivati del petrolio. Il processo di produzione dell’energia termica nei reattori nucleari avviene con la fissione dell’uranio.

Reattore nucleare: cos'è

Il reattore nucleare è un sistema tecnologico, capace di innescare, alimentare e controllare una reazione nucleare a catena a partire da combustibile nucleare, sfruttandone l'energia nucleare per produrre energia termica e/o energia elettrica. Sono due le tipologie di reattori nucleari esistenti e che si basano su due diverse reazioni nucleari fonte di energia primaria:

  1. reattore nucleare a fissione, dove i neutroni bombardano un elemento che rompe il nucleo di un atomo in altri due nuclei più piccoli, producendo così energia, e dando il via ad una reazione a catena che continua fino all'esaurimento degli atomi;
  2. reattore nucleare a fusione, dove avviene l’unione di due o più nuclei per formarne un altro con un'emissione di energia.

Reattore nucleare: come funziona

Il funzionamento delle centrali nucleari è simile alle centrali termoelettriche, ma da esse si differenzia per la modalità di produzione del vapore. Nelle centrali nucleari, infatti, la produzione del vapore per azionare la turbina avviene nel reattore nucleare. Parte fondamentale del reattore è il nocciolo, costituito da contenitori dove viene inserito il combustibile nucleare, l’uranio. Il nocciolo di un reattore nucleare:

  1. è solitamente di forma cilindrica;
  2. ha dimensioni diverse in base alla potenza e al tipo di reattore;
  3. è di norma racchiuso in un contenitore d’acciaio, collocato in un edificio di cemento armato a tenuta stagna.

E’ all'interno del nocciolo che si innesca il processo di fissione nucleare che produce il calore necessario per riscaldare l'acqua e trasformarla in vapore ad alta pressione. Il vapore arriva poi nella turbina che ruotando trasmette la sua energia meccanica all'alternatore che, a sua volta, la trasforma in energia elettrica grazie al fenomeno dell'induzione elettromagnetica. Il controllo del processo di fissione avviene attraverso le barre di controllo, inserite reattore per regolarne la potenza e poi spegnerlo. 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 e deve essere realizzato in modo da non far assolutamente fuoriuscire le sostanze radioattive che si sprigionano durante il processo di fissione.

E’ necessario sottoporre il reattore a controlli costanti, perché diventa pericolo nel momento in cui, per esempio, diventa instabile in seguito a un gran numero di perturbazioni. Nessun reattore, infatti, può essere considerato, come molti sostengono, sicuro perché non è impossibile che si possa verificare un determinato incidente capace di rivelarsi distruttivo come quello accaduto a Chernobyl prima o a Fukushima dopo.

Autore: Marianna Quatraro
pubblicato il