Esploriamo una centrale nucleare

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Baptiste – Ah! Allora è l'urto del neutrone sull'atomo a creare l'energia?

Il signor Albert – Per essere precisi si dice che libera energia!

Questa energia è enorme, cento milioni di volte più grande di quella di una combustione. E la spiegazione è ancora più sorprendente: dopo la fissione c'è molta energia in più e solo un pochino di massa in meno.

Alexandre, Chloé e Baptiste non se ne capacitano. Una massa che scompare, dell’energia che prende il suo posto! Gli atomi pieni di vuoto erano un gioco da ragazzi in confronto a questo.

Chloé – Ma di questa massa che scompare, quanta ne manca?

Il signor Albert – Dopo un anno di funzionamento, cioè dopo 3 miliardi di miliardi di miliardi di fissioni, la massa che scompare dalle pastiglie di uranio di questa centrale ammonta a un chilo. Questo chilo è davvero sparito completamente dall'Universo, ma ha scaldato e illuminato milioni di case.

Ed ecco il grande segreto della produzione di energia senza fuoco né fiamme: è la materia stessa che si converte in energia.

E ora, vediamo un po' come accade tutto ciò. Vi invito a una visita virtuale al nocciolo del reattore, dove nessuno è mai stato.

Cosa succede nel reattore nucleare?

Il signor Albert si avvicina allo schermo gigante a sinistra del plastico, lo accende e distribuisce gli occhiali 3D.

Il signor Albert – Fate uno sforzo di immaginazione. Immaginate che indossando questi occhiali vi rimpiccioliate, per diventare non solo venti volte, ma ben cento miliardi di miliardi di volte più piccoli.

Chloé, spaventata – Ma così, di noi non resterà più niente!

Il signor Albert – Rimpicciolirai solo nella tua immaginazione, così potrai vedere i nuclei grandi come palloni da calcio. Guarda!

Il signor Albert si avvicina ai comandi e regola lo zoom, limitandosi a x 10 000: con questa impostazione si vedono così tanti nuclei contemporaneamente che lo schermo diventa tutto nero, proprio come il frammento di pastiglia di ossido di uranio che rappresenta.

Sullo schermo compaiono le prime immagini. In primo piano gli spettatori vedono una specie di pallone fatto di piccole sfere bianche e blu incollate tra loro.

Il signor Albert – Questa «palla» è composta esattamente da 92 sfere blu e ⁄43 sfere bianche, ma ecco un neutrone che arriva da destra.

Il neutrone colpisce il nucleo sul bordo, restandovi incollato: il nucleo inizia a ruotare su se stesso e contemporaneamente comincia a oscillare come un grosso marshmallow che viene tirato e poi schiacciato.

Il marshmallow blu e bianco si allunga e si schiaccia sempre di più, finché non si separa in due palle attaccate per un filamento sempre più sottile. Quest’ultimo si allunga fino a spezzarsi, sparando tre piccole sfere bianche che escono dallo schermo a tutta velocità.

Dentro il reattore

Restano due sfere che si allontanano una dall'altra finendo per uscire dallo schermo. Fine del filmato.

Alexandre – Di che cosa sono fatte quelle due sfere?

Il signor Albert – Quella più grande è composta da 56 sfere bianche e 82 sfere blu, come il nucleo del bario-138; quella piccola, di conseguenza, rappresenta il kripto-95. Il neutrone che è entrato è stato sostituito da tre neutroni in uscita, cioè le tre sfere bianche che sono state espulse e che chiamiamo neutroni veloci. Avete assistito in diretta alla fissione di un nucleo di uranio-235.

Chloé – Cos’è quella luce?

Il signor Albert – Il piccolo lampo di luce che avete appena visto segnala che c'è stata una fissione. Vedete quei due punti piccolissimi? Sono le due sfere prodotte dalla fissione, che si allontanano l'una dall'altra e si fermano sullo schermo a circa dieci centimetri dal punto di partenza, cioè a una distanza effettiva di dieci micrometri.

Alexandre – Perché si fermano?

Il signor Albert – Si fermano perché hanno ceduto tutta la loro energia agli atomi che li circondano andando a sbatterci contro. Questa energia cinetica (cioè legata al movimento) è appunto quella che deriva dalla massa scomparsa dopo la fissione. L'energia infatti rimane nella pastiglia di uranio, vicino a dove è avvenuta la fissione.