Re: Letture su energia nucleare

From: Flavio Zanovello <flaviozanovello_at_hotmail.com>
Date: Sat, 29 Apr 2006 15:44:15 +0200

"Carlo Milanesi" <carlo.milanesi.no.spam_at_libero.it> ha scritto nel messaggio
news:44525326$0$29110$5fc30a8_at_news.tiscali.it...
> Ci sono alcune cose che non mi sono chiare relativamente alla tecnologia
> nucleare:
> 1) Se la struttura isotopica e' tale che il numero di neutroni cresce, si
> ha una crescita esponenziale, che dovrebbe portare a una esplosione.
> Ovviamente non e' questa la situazione di un reattore nucleare. Se la
> situazione e' invece tale che il numero di neutroni decresce, si dopo un
> po' di tempo non ci dovrebbe piu' essere nessun neutrone in giro.
> Anche questa non e' una situazione plausibile.

Domanda pi� che lecita che mi ero posto anch'io e al quale il
professore diede risposta. Per peggiorare la situazione ti aggiungo
una qualche informazione; tra una generazione di neutroni e la successiva
l'intervallo temporale � dell'ordine del ms.
Se c'� un lieve sbilanciamento neutronico in eccesso, diciamo
di 1 per mille abbiamo che in 1 secondo il numero di
neutroni e quindi anche il tasso di reazione cresce di:

1.001^1000=2.71

volte. Capisci che non esiste nessun sistema di controllo,
sopratutto le barre che hanno bisogno di un tempo finito
per muoversi, che possa controllare tutto ci�. Ci sono due
considerazioni da fare:

-la prima � che esiste un fetta piccola ma non trascurabile
 dei neutroni emessi che viene detta di neutroni ritardati;
 tali neutroni si conteggiano nel bilancio neutronico ma
 non vengono emessi in corrispondenza delle fissioni ma
 in seguito a decadimenti in tempi che vanno da pochi
 secondi fino a pi� di un minuto dopo la fissione da cui
 hanno avuto origine. Ci� rallenta di molto le dinamiche
 di regolazione del reattore.
-Il secondo � che per piccole oscillazioni il reattore si regola
 da solo e questo permette di mantenere equilibrio in
 automatico. Tale autoregolazione � basata su diversi
 meccanismi che non ti sto a spiegare e che dipendono
 anche dalla filiera di reattore e dai criteri di progettazione.
 L'effetto pi� rilevante, detto effetto Doppler, fa s� che
 al crescere della temperatura la cattura dei neutroni aumenti.
 In tal modo il tasso di reazione diminuisce e la temperatura
 diminuisce. Il meccanismo naturalmente funziona anche al
 contrario.

> 2) Da dove vengono i neutroni iniziali?

Esiste nell'uranio una certa probabilit� non trascurabile di
fissione spontanea. pertanto neutroni in giro ce ne sono sempre.
Anzi bisogna tenere gi� le barre senn� si accende da solo.

> 3) Come si fa a sostituire il combustibile quando e' esaurito? Si spegne
> il reattore e si aspetta che si raffreddi, o le barre di combustibile
> possono essere rimpiazzate "a caldo"?

Il reattore non diventa mai veramente freddo perch� gli elementi
di combustibile esauriti emettono una certa potenza per via
dei frammenti di fissione. Il calore prodotto da questi decade
a livelli molto bassi su tempi molto lunghi.

Flavio
Received on Sat Apr 29 2006 - 15:44:15 CEST