Storia del nucleare nel dopoguerra

Nel 1942 il gruppo di scienziati coinvolti nel progetto Manhattan, tra i quali Enrico Fermi, lavorò per la realizzazione in laboratorio della prima "reazione a catena" controllata. Il progetto aveva scopi militari, era nato durante la seconda guerra mondiale e finanziato dal governo alleato degli Stati Uniti per dare vita alla prima bomba atomica. Nello stesso tempo anche la Germania aveva attivato ricerche simili. Il progetto Manhattan si concluse prima. Le prime bombe atomiche della storia furono sganciate nel 1945 sulle due città giapponesi di Hiroshima e Nagasaki. Un evento che segnò la fine della guerra e una morte orrenda per la popolazione inerme delle due città giapponesi. Ancora oggi le conclusioni e le opinioni sono controverse.

Nel 1954 il presidente degli Usa, Eisenhower, inaugurò il progetto "Atom for Peace" allo scopo di favorire l'applicazione civile dell'energia nucleare. In soli 12 mesi venne realizzata la prima centrale nucleare della storia, il reattore civile Borax III in grado di fornire energia elettrica a una piccola città dello Stato dell'Idaho (Usa).

Ecco il funzionamento tipico di una centrale nucleare

Una breve e semplice spiegazione sul funzionamento. La reazione a catena nucleare avviene all'interno del guscio di cemento e di acciaio, sempre in uno stato cosiddetto "critico" in cui ogni neutrone colpisce un solo nucleo di uranio. Il processo deve essere costantemente controllato poiché se venisse superata la soglia "critica" (ovvero se un neutrone colpisse più nuclei di uranio) la reazione a catena genererebbe un surriscaldamento esponenziale e la conseguente fusione del nucleo nel reattore con emissioni di radiazioni nocive, cosi accadde alla centrale di Chernobyl.

Per controllare la reazione nucleare l'uranio viene immerso in una piscina d'acqua pesante in grado di rallentare l'attività dei neutroni e quindi di controllare la reazione nucleare. Nella piscina vengono poi poste barre di cadmio o di boro per assorbire parte dei neutroni che si liberano dalla fissione nucleare. La reazione a catena nel processo di fissione genera calore e riscalda i flussi di acqua presenti in uno scambiatore di calore generando vapore. La forza vapore muove le turbine meccaniche per produrre energia elettrica.

Le prime centrali nucleari degli anni '50 basavano il proprio sistema di raffreddamento sull'utilizzo del gas. Negli anni '60 venne preferito l'uso dell'acqua. Il ruolo dell'acqua è sempre stato fondamentale nelle centrali nucleari. Il processo di fissione richiede costantemente un flusso refrigerante per controllare il calore emesso e consente la trasformazione del calore in vapore acqueo (forza vapore). L'acqua è prelevata e scaricata in continuazione dai fiumi antistanti alle centrali nucleari. Ha fatto notizia nella torrida estate del 2003 l'emergenza scattata in molte centrali nucleari francesi a causa dell'abbassamento delle acque nei fiumi. Il fenomeno naturale stava mettendo a rischio il processo di refrigerazione e controllo della temperatura dei moderni reattori francesi.