Reattore nucleare. Funzionamento del reattore nucleare o del reattore atomico

Un reattore nucleare è un dispositivo utilizzato nelle centrali elettriche per controllare la reazione di fissione nucleare. Questa reazione avviene in modo incontrollato, ad esempio, nell'esplosione delle bombe atomiche; ma i reattori hanno meccanismi che lo impediscono, facendo sì che la reazione sia controllata e riutilizzata per generare energia elettrica.

Ciò si ottiene perché il reattore è assemblato in modo da intercalare bar delcombustibile fissile – che di solito è uranio arricchito (uranio con una grande quantità di uranio 235) o plutonio 239 –; con barre del moderatore di neutroni. Questi moderatori possono essere barre di carbonio sotto forma di grafite, cadmio o acqua pesante (D₂O), che viene utilizzato nella maggior parte dei reattori moderni. L'acqua pesante o deuterata è diversa dall'acqua normale perché, nella sua costituzione, invece di atomi di idrogeno ordinario, ha atomi di deuterio, che è un isotopo più pesante del idrogeno.

Parti dei neutroni rilasciate nella fissione nucleare si scontrano con i nuclei dei moderatori, che assorbono i neutroni senza subire fissione. Il risultato è che la reazione a catena di fissione è controllata, poiché solo uno dei neutroni rilasciati in ciascuna fissione può reagire di nuovo.

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L'energia generata sotto forma di calore fa salire la temperatura dell'acqua all'interno del reattore, fino a trasformarsi in vapore. Questo vapore aziona una turbina, che genera energia elettrica.

Dopo essere uscito dalla turbina, il vapore passa attraverso uno scambiatore di calore, che funge da condensatore, dove il vapore viene raffreddato da una sorgente naturale esterna. situato in prossimità dell'impianto (in genere si tratta di acqua di fiume, lago o mare) e ritorna in forma liquida al circuito principale, ripartendo il tutto processi. Ecco perché le centrali nucleari si trovano spesso nelle regioni vicine al mare.

Il Brasile ha tre reattori nucleari presso l'impianto di Angra dos Reis, situato sulla costa dello stato di Rio de Janeiro. Attualmente nel mondo sono in funzione 438 reattori nucleari, che corrispondono al 14% della produzione mondiale di energia elettrica. Gli Stati Uniti hanno 104 reattori, la Francia 59 e il Giappone 55.

di Jennifer Fogaça
Laureato in Chimica

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FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Reattore nucleare"; Brasile Scuola. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reator-nuclear.htm. Consultato il 27 giugno 2021.