Appunti elementari della Storia del Nucleare

L'energia nucleare nasce ufficialmente nel 1934 con gli esperimenti portati avanti da un gruppo di scienziati italiani sotto la guida del fisico Enrico Fermi. Il gruppo è anche conosciuto con il nome di "ragazzi di via Panisperna" dove risiedeva la sede dell'istituto. Gli studi furono portati avanti nel 1938 dal chimico tedesco Otto Hahn che per la prima volta riuscì a dimostrare il principio della fissione nucleare mediante il quale si basa ancora oggi il funzionamento di una centrale nucleare. L'impatto di un neutrone con un nucleo di uranio 235 dà luogo a più frammenti. Gli studi di Hahn confermarono in tal modo l'ipotesi della fissione già avanzata nel 1934 dalla chimica Ida Noddack. L'impatto del neutrone con l'atomo di uranio dava luogo alla divisione del nucleo e al rilascio di una quantità considerevole di energia. Nel corso della seconda guerra mondiale la ricerca sul nucleare ottenne ampi investimenti da entrambe le parti in conflitto al fine di creare una super bomba in grado di segnare la superiorità tecnologica di almeno uno dei paesi in conflitto. La task-force americana (cd Progetto Manahttan) riuscì per prima a conquistare la prima applicazione nucleare con la costruzione della bomba atomica. Il 6 agosto 1945 la prima bomba atomica fu lanciata sulla città giapponese di Hiroshima causando la morte di migliaia di civili ma anche la fine della seconda guerra mondiale. Da quel giorno il mondo non ha conosciuto più altri conflitti bellici mondiali anche grazie alla contrapposizione degli armamenti nucleari a disposizione dei due blocchi (cd guerra fredda). Negli anni '50 gli studi militari sull'energia nucleare furono portati avanti anche sul piano civile per la realizzazione dei primi reattori nucleari e delle prime centrali atomiche (o centrali elettro-nucleari). Nel 1954 il presidente degli Stati Uniti, Eisenhower, approvò ufficialmente il progetto "Atom for Peace" al fine di agevolare l'introduzione dell'energia nucleare in applicazioni civili e per la produzione di energia elettrica. La prima centrale elettrica con reattore nucleare fu realizzato nel 1955 nello Stato dell'Idaho (U.S.A.). Il reattore civile si chiamava Borax III.

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.


Le seguenti versioni andrebbero elaborate ed ampliate con eventuali eventi e curiosità del tempo, immagini, commenti e con le posizioni politiche che furono assunte.

Potrebbe essere il primo capitolo al quale antecedono:Una o più presentazioni
Una chiara spiegazione scientifica di cos'è l'Energia Nucleare.

Chi se la sente di elaborare i testi storici?

Michele Greco