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Che cos'è una fusione nucleare?

Fino a questo fine settimana, hai avuto maggiori probabilità di vedere il termine "tracollo" in una storia di Charlie Sheen che in qualsiasi altro luogo. Ma con il terremoto e lo tsunami che hanno colpito il Giappone alla fine della scorsa settimana e provocando situazioni di crisi in diversi reattori nucleari, il termine è ora diffuso in tutti i titoli dei giornali in un contesto molto più preoccupante. Ma cos'è un tracollo nucleare?

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Cominciamo con le basi di come funziona una centrale nucleare: al suo centro c'è il reattore, in cui ci sono tubi realizzati in lega di zirconio e riempiti con pellet di uranio. Quando un neutrone colpisce un atomo di uranio, provoca una reazione a catena, scindendo l'uranio e rilasciando energia sotto forma di calore. Quel calore viene utilizzato per guidare una turbina che crea elettricità.

Il reattore può essere spento spostando le barre di controllo in posizione attorno al carburante. Le barre di controllo assorbono i neutroni prima che possano raggiungere l'uranio. Poiché le barre di combustibile emettono calore anche quando il reattore è in modalità di spegnimento, l'intero apparato viene tenuto sott'acqua. Quell'acqua può riscaldarsi così tanto da trasformarsi in vapore, ma un sistema di raffreddamento lo sostituisce con acqua fresca e fredda.

Se le barre di combustibile vengono esposte all'aria - come è accaduto con alcuni dei reattori nucleari giapponesi quando i loro sistemi di raffreddamento si sono disabilitati - possono riscaldarsi rapidamente, rompendo l'involucro di zirconio e rilasciando gas radioattivi. Se il combustibile si surriscalda abbastanza, l'uranio può sciogliersi, cadendo infine sul fondo del reattore e persino bruciandolo. Questo è un tracollo. Se è abbastanza male, l'uranio radioattivo fuso può bruciare attraverso tutti gli strati protettivi che circondano il reattore e essere rilasciato nei dintorni circostanti.

L'incidente nucleare più famoso qui negli Stati Uniti, Three Mile Island nel 1979, è chiamato un crollo parziale perché le barre del carburante sono state solo parzialmente esposte, anche se si è verificata la fusione.

Per ulteriori informazioni (tra cui alcune fantastiche grafiche):

New York Times : come si spegne un reattore e cosa succede in un tracollo e uno sguardo ai meccanismi di un crollo parziale

Scienza popolare : come funzionano i reattori nucleari e falliscono

Washington Post : come si è verificata l'emergenza nucleare

Scientific American : Gli esperti nucleari spiegano lo scenario peggiore nella centrale di Fukushima

Ardesia : cosa c'è nei vapori radioattivi?

Un primer sui reattori nucleari di whatisnuclear.com

Che cos'è una fusione nucleare?