AGENDA:

1) Radioattività2) Fissione3) I Reattori Nucleari a fissione4) Le Scorie dell’Industria Nucleare

Dare Informazioni ..........................

.........perché le opinioni sono ...personali........

....gli scienziati vanno ascoltati.....ma non sono infallibili....

M.Calvetti

Le macchine termiche : produzione di lavoro meccanico con sorgenti di calore e spostamento di calore tra sorgenti

Non è possibile produrre lavoro meccanico usando una sola sorgente (Kelvin)

oppure

Non è possibile portare calore da una sorgente fredda a una calda (Clausius)Lasciando inalterato il resto

Fissione = rottura del Nucleo

U235 emissione di 2.5 neutroni(Pu239 3 neutroni)

Energia Liberata 193 MeV

Il calore è l’energia di agitazione molecolare

Ec= (3/2)KT

(160MeV cinetica)

Noyau lourd Uranium

FISSION

FUSION

Neutron

Neutron

Neutrons

Noyaux légers H2

Énergie 1 tep/g

Énergie 10 tep/g

Fission et fusion

238 239 239 23992 92 93 94

23min 56

e e

imm hU n U Np Pu

URANIO

FISSIONI A CATENA con produzione di Neutroni

Neutroni uscenti

Se i neutroni prodotti sono uguali a quelli persi : Stazioanario

LA MASSA CRITICA: per avere una reazione a catena sostenuta

Arricchito in 235

La sfera:Massimo volume con minima superficie

Esplosione tradizionale

MassaCritica!!

Massa sottocritica

La Bomba Atomica

IMPLOSIONE e poi ESPLOSIONE NUCLEARE

BOMBA H Fissione Nucleare

FusioneNucleare

Il Reattore Nucleare non è una Bomba

Com’è fatto un reattore Nucleare?

Reazione di Fissione “a catena” controllata

Barre di COMBUSTIBILE

Barre di CONTROLLO

NOCCIOLO del Reattore

Il nocciolo è riempito di FLUIDO REFRIGERANTE

238 239 239 23992 92 93 94

23min 56

e e

imm hU n U Np Pu

Auto-fertilizzanti

Principe de fonctionnement d’un Réacteur à Eau Pressurisée

PWR

Pressurised Water Reactor

Liquid Metal Fast Breading Reactor LMFBR

Produce più combustibile di quanto ne consumi!

Ricerca

SCORIE RADIOATTIVE

Esempio: Reattore da 1000MW = 30MW x 4 (FERMO)

Una tonnellata di U238 arricchito al 3.3% di U235 (ad acqua leggera)

All’inizio 33Kg di U235 e 967 Kg di U238

Dopo 3 anni..... 8Kg di U235, 942 Kg di U238 + 35Kg di prodotti di Fissione 15Kg di Attinidi (elementi più pesanti dell’Uranio)

200-500 m3 di rifiuti radioattivi

90% a bassa radioattività

10% ad alta radioattività (nelle barre di combustibile)

Scorie

Idrocarburi

Nucleari

Composition du combustible usé

Combustibile Irraggiato

In contenitori : 3cm acciaio, 30cm di Pb, 10cm di acciaio (criteri di sicurezza) 50 Ton per trasportare 15 elementi

Trasportati in impianti di riprocessamento o immagazzinati

Negli impianti di riprocessamento si recuperano U235, U238 e Pu usato per i reattori veloci.....e le bombe....

Immagazzinamento in formazioni geologiche stabili (per esempio miniere di sale)

a) Nel caso gli elementi di combustibile non siano riprocessati, il potenziale di rischio biologico diventa come quello del minerale di partenza dopo 20000 anni.

b) Se si toglie ( per riusarlo) il Pu, dopo 2000 anni.c) Tenedo presente che si trova in zone inaccessibili, se si

accetta un rischio 10 volte quello del minerale di partenza, dopo 400 anni.

Si possono “bruciare le scorie radioattive?

RADIOTOXICITÉ DES DÉCHETS ULTIMES

0,1

1

10

100

1000

10000

10 100 1000 10000 100000 1000000

Temps (années)

Rad

ioto

xici

té r

elat

ive

Verres sans AM (PF seuls)

Verres classiques (AM + PF)

Combustible usé sans retraitement (Pu + AM + PF)

Unat

Actinides

Comb.usé

Déchets ultimes

PF

GEN IV NR

Traitement et

Re-fabrication

Unat

Actinides

Comb.usé

Déchets ultimes

PF

GEN IV NR

Traitement et

Re-fabrication

Brûlent les déchets à durée de vie longue

Les réacteurs à neutrons rapides

Consomment 100 fois moins d’uraniumU238 Pu239

Phénix

expertise

expérience

RNR gazRNR sodium

2012 2020 2040

PrototypeChoix

technologiqueNouveauréacteur

Et l’hydrogène ?

Biomasse

Gazéification de la biomasse

cycles chimiquesElectrolyse

Hydraulique Nucléaire Éolien Solaire

Vaporeformage

DistributionStockage

Pile à combustible

H2H2

Reattore

ENERGIA PRODOTTA

Energia di funzionamento

Energia per la costruzioneEnergia per la dismissione

Ep

Ef

Ec

Ed

Ep > Ef+Ec+Ed

Bilancio Energetico per una Centrale

(combustibilemanutenzionefunzionamento ecc.)