Altea Becucci - Fissione nucleare

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  • 1. La fissione nucleare
      di Altea Becucci
  • 2.
      Introduzione
    • La fissione nucleare è una reazione nucleare in cui il nucleo di un elemento pesante - ad esempio uranio 235 o plutonio 239 - decade in frammenti di minori dimensioni.
    • 3. La fissione può avvenire spontaneamente (fissione spontanea) oppure essere indotta tramite bombardamento di neutroni.
  • 4.
      Storia
    • Il 22 ottobre 1934 la prima fissione nucleare artificiale (cioè provocata dall'uomo) della storia era stata realizzata da un gruppo di fisici italiani guidati da Enrico Fermi.
    • 5. Alla fine del dicembre 1938, due chimici nucleari tedeschi, Otto Hahn e Fritz Strassmann, dimostrarono che un nucleo di uranio 235, assorbendo un neutrone, può dividersi in due o più frammenti.
    • 6. La prima bomba atomica esplose il 16 luglio 1945 nel poligono di Alamogordo, in New Mexico.
  • 7.
      Descrizione
    • Un nucleo di materiale fissile produce due o più nuclei più piccoli e un numero variabile di nuovi neutroni. Gli isotopi prodotti da tale reazione sono radioattivi in quanto posseggono un eccesso di neutroni e subiscono una catena di decadimenti beta fino ad arrivare ad una configurazione stabile. L'energia complessivamente liberata dalla fissione di 1 nucleo di 235 U è data dalla formula:
  • 8. Schema della fissione
    • Un nucleo di 235 U viene "bombardato" da un neutrone e avviene la fissione che spezza il nucleo in due frammenti e libera tre neutroni e dell'energia.
    • 9. Il processo viene iterato come mostrato in figura.
  • 10. Il decadimento radioattivo
    • Esistono tre forme distinte di radioattività classificate per modo di decadimento: sono i raggi alfa, i raggi beta e i raggi gamma.
      Tipo di emissione
    Particella Distanza percorsa Provoca fissione Raggi alfa He 2 + 6-7 cm Sì Raggi beta elettroni e positroni 5-7 m No Raggi gamma fotoni dal nucleo qualche km No Raggi X fotoni dagli orbitali qualche km No
  • 11. Periodo di decadimento di alcuni elementi
    • Gli elementi radioattivi prodotti durante la fissione perdono la loro radioattività in archi di tempo molto lunghi.
  • 12. Problemi legati al nucleare
    • La fissione controllata è usata nelle centrali nucleari, ma
    • 13. tutt'oggi sussiste il problema dello stoccaggio delle scorie radioattive.
    • 14. La fissione non controllata
    • 15. è alla base degli ordigni
    • 16. nucleari.