Che cos’èChe cos’è

E’ l’energia che tiene E’ l’energia che tiene legata la parte interna legata la parte interna dell’atomo, o meglio le dell’atomo, o meglio le particelle che formano il particelle che formano il nucleo dell’atomonucleo dell’atomo

Atomo: Atomo: che cos’èche cos’èE’ la parte più piccola E’ la parte più piccola della materia.della materia.

La materia che ci La materia che ci circonda (aria, acqua, circonda (aria, acqua, terra, oggetti ed esseri terra, oggetti ed esseri viventi) è tutta viventi) è tutta costituita da atomi.costituita da atomi.

Atomo: Atomo: come è come è fattofattoE’ composto da un E’ composto da un nucleo e da un certo nucleo e da un certo numero di elettroni, numero di elettroni, che gli girano che gli girano attorno senza attorno senza un'orbita precisa . Il un'orbita precisa . Il nucleo è composto nucleo è composto da protoni, da da protoni, da neutroni.neutroni.Solitamente il Solitamente il numero di protoni è numero di protoni è pari a quello degli pari a quello degli elettroni.elettroni.

ELETTRONI (-)

PROTONI (+)

NEUTRONI

La struttura dell’atomo è la stessa per La struttura dell’atomo è la stessa per tutti gli elementi chimici. Quello che tutti gli elementi chimici. Quello che cambia da un elemento all’altro è il cambia da un elemento all’altro è il “numero atomico” Z (numero di protoni “numero atomico” Z (numero di protoni e elettroni), e il “numero di massa” A e elettroni), e il “numero di massa” A (numero protoni + neutroni). La (numero protoni + neutroni). La variazione di A da vita agli isotopi. variazione di A da vita agli isotopi.

Es.Es.Z = Z = 88 OSSIGENO OSSIGENO Z = Z = 26 26 FERRO A = FERRO A = 2828 A = A = 3030 …….…….Z = Z = 9292 URANIO A = URANIO A = 235 235 A = A = 238 ….. 238 …..

In natura esistono circa In natura esistono circa 9090 elementi elementi (dall'idrogeno, il più leggero, all'uranio, (dall'idrogeno, il più leggero, all'uranio, il più pesante) e circa il più pesante) e circa 270270 isotopi isotopi

Atomo: Atomo: IsotopiIsotopi

Gli isotopi presenti in natura sono quasi Gli isotopi presenti in natura sono quasi tutti stabili. Tuttavia, alcuni isotopi tutti stabili. Tuttavia, alcuni isotopi naturali, e quasi tutti gli isotopi naturali, e quasi tutti gli isotopi artificiali, presentano nuclei instabili, a artificiali, presentano nuclei instabili, a causa di un eccesso di protoni e/o di causa di un eccesso di protoni e/o di neutroni. Tale instabilità provoca la neutroni. Tale instabilità provoca la trasformazione spontanea in altri isotopi, trasformazione spontanea in altri isotopi, e questa trasformazione si accompagna e questa trasformazione si accompagna con l'emissione di particelle. Questi con l'emissione di particelle. Questi isotopi sono detti isotopi radioattivi.isotopi sono detti isotopi radioattivi.

Isotopi: Isotopi: RadioattivitàRadioattività

Radioattività: Radioattività: che cos’èche cos’èFenomeno per cui alcuni Fenomeno per cui alcuni nuclei, instabili, si nuclei, instabili, si trasformano in nuclei trasformano in nuclei stabili emettendo stabili emettendo particelle corpuscolari. particelle corpuscolari. Esistono molti materiali Esistono molti materiali radioattivi:radioattivi:

UranioUranio Torio TorioPlutonioPlutonio RadioRadio

Radioattività: Radioattività: ScopertaScopertaLa scoperta della La scoperta della radioattività avvenne radioattività avvenne alla fine dell’alla fine dell’800800 ad ad opera di Henry Bequerel opera di Henry Bequerel e dei coniugi Pierre e e dei coniugi Pierre e Marie Curie che Marie Curie che ricevettero il Premio ricevettero il Premio Nobel per la Fisica per le Nobel per la Fisica per le loro ricerche. Essi loro ricerche. Essi scoprirono che alcuni scoprirono che alcuni minerali, contenenti minerali, contenenti uranio e radio, avevano uranio e radio, avevano la proprietà di la proprietà di impressionare delle impressionare delle lastre fotografiche poste lastre fotografiche poste nelle loro vicinanze. Le nelle loro vicinanze. Le lastre fotografiche, una lastre fotografiche, una volta sviluppate, volta sviluppate, presentavano delle presentavano delle macchie scure.macchie scure. 

Energia dal Energia dal nucleonucleo

Esistono due diverse strade per Esistono due diverse strade per ricavare energia dal nucleo ricavare energia dal nucleo atomico: atomico:

a)a) Fissione (Nucleare) di elementi Fissione (Nucleare) di elementi pesanti come l’uranio, il plutonio e pesanti come l’uranio, il plutonio e il torioil torio

b)b) Fusione (Nucleare) di elementi Fusione (Nucleare) di elementi leggeri come l’idrogenoleggeri come l’idrogeno

Fissione Fissione

Per fissione si intende la spaccatura indotta di Per fissione si intende la spaccatura indotta di Nuclei di atomi pesanti come l’uranio Nuclei di atomi pesanti come l’uranio 235235, il , il plutonio plutonio 239239 e il torio. e il torio.

Reazione a catenaReazione a catena

Produzione di energiaProduzione di energia

uranio uranio

E’ un metallo molto pesante, di colore argenteo. E’ un metallo molto pesante, di colore argenteo. In natura, non si trova allo stato libero maIn natura, non si trova allo stato libero maassociato a vari minerali come la PECHBLENDA eassociato a vari minerali come la PECHBLENDA ela CARNOTITEla CARNOTITE

L’uranio presente in natura è L’uranio presente in natura è una miscela di vari isotopi.una miscela di vari isotopi.Il Il 235235 (fissile) meno dell’ (fissile) meno dell’11%.%.Il Il 238238 (non fissile), (non fissile), 9999%.%.

Uranio_giacimenti Uranio_giacimenti

I minerali di uranio soI minerali di uranio so

o presenti in tutto ilo presenti in tutto il

mondo; in particolare,mondo; in particolare,

depositi di pechblenda,depositi di pechblenda,

il minerale più ricco diil minerale più ricco di

uranio, si trovanouranio, si trovano

principalmente inprincipalmente in

Canada, RepubblicaCanada, Repubblica

democratica del Congo,democratica del Congo,

Sudafrica Niger e StatiSudafrica Niger e Stati

Uniti.Uniti.

Uranio_FissioneUranio_Fissione

Uranio_usoUranio_uso

Per essere utilizzato come combustibile nuclearePer essere utilizzato come combustibile nuclearedeve prima essere liberato dai minerali che lodeve prima essere liberato dai minerali che locontengono e poi sottoposto all’arricchimento. contengono e poi sottoposto all’arricchimento.

L’arricchimento è un processo fisico in cui la L’arricchimento è un processo fisico in cui la percentuale di uranio fissile viene aumentatapercentuale di uranio fissile viene aumentata

Uranio_Arricchimento Uranio_Arricchimento

A seconda della percentuale diA seconda della percentuale di

Arricchimento si ottengono Arricchimento si ottengono 2 2 diversi diversi

risultati:risultati:

Bomba atomicaBomba atomica (la percentuale di (la percentuale di

uranio uranio 235235, fissile viene, fissile viene

portata al portata al 90%)90%)

Reattori nucleariReattori nucleari (la percentuale (la percentuale

Di uranio Di uranio 235235, fissile viene, fissile viene

portata al portata al 3%)3%)

Bomba atomicaBomba atomica

Bomba atomica _ storia _Bomba atomica _ storia _

1935- 19381935- 1938 emanazioni leggi razziali in germania e in emanazioni leggi razziali in germania e in italia (fuga di cervelli)italia (fuga di cervelli)

19391939 einstein (su sollecitazione di szilard) scrive al einstein (su sollecitazione di szilard) scrive al presidente degli stati uniti rooseveltpresidente degli stati uniti roosevelt

19411941 ingresso stati uniti in guerra ingresso stati uniti in guerra

19421942 parte il “progetto manhattan” parte il “progetto manhattan”

2-12-19422-12-1942 fermi ottiene la prima fissione nucleare in fermi ottiene la prima fissione nucleare in laboratoriolaboratorio

16-7-194516-7-1945 esplosione del primo ordigno nucleare nel esplosione del primo ordigno nucleare nel new mexiconew mexico

6-8-19456-8-1945 bomba su hiroshima (78.000 morti) bomba su hiroshima (78.000 morti)

9-8-19459-8-1945 bomba su nagasaki (39.000 morti) bomba su nagasaki (39.000 morti)

Bomba atomica _ effetti _Bomba atomica _ effetti _

L’enorme quantità di energia che si liberaL’enorme quantità di energia che si liberaall’atto dell’esplosione nucleare produceall’atto dell’esplosione nucleare producenel punto di scoppio temperature di milioni dinel punto di scoppio temperature di milioni digradi e pressioni di milioni di atmosfere; legradi e pressioni di milioni di atmosfere; leconseguenze più evidenti di tale esplosioneconseguenze più evidenti di tale esplosionesono i seguenti effetti:sono i seguenti effetti:MeccanicoMeccanico: onda d’urto devastante seguita da un’onda : onda d’urto devastante seguita da un’onda

di risucchio che polverizza ogni cosa;di risucchio che polverizza ogni cosa;TermicoTermico: temperature così elevate che tutto ciò che : temperature così elevate che tutto ciò che

viene a contatto con l’onda d’urto prende fuoco;viene a contatto con l’onda d’urto prende fuoco;RadioattivoRadioattivo: emissione di radiazioni che provocano : emissione di radiazioni che provocano

malattie e che durano per molto tempo.malattie e che durano per molto tempo.

hiroshima _ esplosione _hiroshima _ esplosione _

………… ………… distruzione _distruzione _

Il pilota di hiroshima…………. Il pilota di hiroshima…………. Fuori nel mondo chissà dove o su nel cielo fra gli eterni eroi, ma nel fondo di un profondo eterno vive un uomo vive il suo inferno.

La sua bocca più non parla, le sue notti non le dorme più, sta nascosto dietro il suo pensiero, muore un uomo muore il vero.

Il pilota di Hirioshima un duro alla maniera di John Wayne Ray Ban scuri, il lavoro era guerra, ma negli occhi quel bimbo sulla terra.

Fuori nel mondo chissà dove, nel riflesso del cielo nello stagno striscia ancora la scia di vapore del suo aereo e di quelle ore.

Il pilota di Hirioshima un duro alla maniera di John Wayne Ray Ban scuri, il lavoro era guerra,

ma negli occhi quel bimbo sulla terra.

Sente battere le ali, sente il freddo tutto intorno a sé, vede luce di luce più abbagliante

di quel sole esploso in un istante