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nucleare . . . di nuovo? - 20 aprile 2009 - Aula Monroy Palermo

nucleare . . . di nuovo??

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sistemi termicisistemi non termici

Una prima distinzione nei sistemi di produzione della energia elettrica

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sistemi non termici

idroelettrico

fotovoltaico

eolico

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sistemi termici

carbone

gas

olio

combustibile

nucleare

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Ad eccezione del fotovoltaico, tutti i sistemi si basano sulla conversione di energia meccanica in energia elettrica per mezzo di alternatori

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Modern_Steam_Turbine_Generator.jpg

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Fotovoltaico

Utilizza un sistema a semiconduttore, simile a quello dei diodi luminosi (led) ma usato in maniera inversa: quando un fotone raggiunge la giunzione a semiconduttore (silicio), interagisce formando una coppia di cariche di segno opposto. Grazie alla barriera di potenziale esistente a cavallo della giunzione (0,75 volt nel caso del silicio), le cariche vengono fatte circolare in un circuito elettrico, ovvero viene prodotta una corrente. Maggiore è l'intensita della radiazione solare (numero di fotoni al secondo che raggiunge il semiconduttore), maggiore è la corrente elettrica, e quindi la potenza, ottenibile dal sistema.

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Nei sistemi termici, a prescindere dalla fonte di calore utilizzata, lo schema basilare di funzionamento è sempre lo stesso

sorgente termica

produzione di vapore

turbina

alternatore

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Nei sistemi cosidetti “turbogas”, al posto del vapore si utilizzano direttamente i gas di combustione

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Le centrali nucleari hanno un analogo ciclo di funzionamento

Il “combustibile” però è differente

anzi . . .

non è affatto combustibile!!!

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Il vapore prodotto dal reattore (V) aziona una turbina (T) a sua volta collegata ad un alternatore (G)

Sistema reattore – turbina - alternatore

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Il calore necessario a produrre il vapore viene creato dalla fissione degli atomi di uranio 235 o di plutonio

Affinché la reazione possa avvenire in maniera controllata è necessario disporre di materiali che:

riducano l'energia dei neutroni (moderatore)

assorbano i neutroni in eccesso

Fissione dell'uranio

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C – barre di combustibile

M – moderatore e refrigerante

D – barre di controllo

BWRBoiling Water Reactor

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Impatto ambientale delle centrali termiche

calore rilasciato nell'ambiente

prodotti di combustione

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Turbogas metano

Acqua + CO2

Carbone

anidride carbonicaanidride solforosa

polveriisotopi radioattivi

nichel, cadmio, piombo, mercurio, cromo,arsenico, fluoro, cloroWikipedia - Effetti nocivi della combustione del carbone

Nucleare tradizionale

scorie radioattive

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Il sievert (simbolo Sv) è l'unità di misura della dose equivalente di radiazione nel Sistema Internazionale. Tale grandezza ha le stesse dimensioni della dose assorbita, ovvero energia per unità di massa.

Wikipedia - Sievert

Andamento temporale della radiotossicità

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Problemi ambientali fondamentali (funzionamento regolare)

Combutibili fossili

rilascio calorerilascio prodotti di combustionerilascio polveri

Combustibili nucleari

rilascio calorerischio per le generazioni future, soprattutto per effetto del confinamento delle scorie

ProMinore rischio

ProNon rilascio gas serraNon rilascio inquinanti

ControInquinamento certo

ControProblema confinamento scorie non risolto

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I problemi del nucleare non vengono risolti dalle centrali di prossima generazione

Il nucleare risolve la crisi energetica?

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4e/GenIVRoadmap.jpg

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I reattori a fusione?

ancora oggi non siamo

in grado di prevederne

tempi di realizzazione e

costi

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Ho finito

Grazie per l'attenzione!

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