Le centrali termonucleari sono così chiamate perché producono vapore utilizzando l’energia termica liberata dalla scissione del nucleo dell’uranio attraverso la fissione nucleare.
La reazione di fissione nucleare avviene nel nocciolo del reattore, dove le barre di uranio, sottoposte alla reazione nucleare, producono energia termica, che riscalda l’acqua in circolo nell’impianto. L’acqua riscaldata da una parte mantiene sotto controllo la temperatura del reattore, dall’altra parte cede calore, tramite uno scambiatore di calore, all’acqua che circola in un circuito secondario. L’acqua così riscaldata produce il vapore necessario per far azionare la turbina e quindi l’alternatore. Le barre di uranio, poste nel nocciolo del reattore, sono immerse in una sostanza chiamata moderatore (acqua o grafite) che rallenta la velocità dei neutroni liberati nel processo di fissione.
Tra le barre di uranio vi sono le cosiddette barre di controllo che hanno la funzione di assorbire due dei tre neutroni che si liberano da ogni reazione di fissione nucleare: in questo modo la reazione è tenuta sotto controllo e si impedisce lo sviluppo di enormi quantitativi di energia, tipico delle bombe atomiche.
Se le barre di controllo, che possono essere alzate o abbassate, vengono immerse completamente nel reattore, tutti i neutroni vengono assorbiti e la reazione a catena si blocca. Attualmente sono stati messi in funzione particolari reattori chiamati autofertilizzanti, perché producono più materiale fissile o radioattivo di quello che consumano. Questi impianti consentono di utilizzare anche quella parte di uranio (Uranio 238) che negli altri reattori viene scartata. L’Uranio 238 costituisce il principale componente dell’uranio naturale: durante la fissione acquista un neutrone e si trasforma in plutonio, elemento non esistente in natura e che a sua volta può dare reazioni di fissione a catena. In questi impianti, considerati molto pericolosi, viene usato come refrigerante il sodio o miscele sodio-potassio, composti che hanno la caratteristica di esplodere a contatto con l’acqua oltre che essere altamente tossici.
Cecilia