La verità è un dito in culo non demonizzato

[The Patient]

Tecnicamente potresti ricicclare anche le scorie nucleari

Vedi sopra.

[Gio]

Tecnicamente potresti ricicclare anche le scorie nucleari

Vedi sopra.

Il problema scorie resta ed è IL problema del nucleare.

Già l'articolo determinativo invece del indeterminativo
Avvisami quando la tv pubblica sarà così specifica a riguardo e questo qui sotto non credo sia un elevato grado di approfondimento, ma almeno chiarisce alcune sintesi della tv pubblica.

"Cosa sono le scorie radioattive? Detto in maniera molto semplice, sono tutti quei prodotti che contengono isotopi radioattivi e che non possono venire riutilizzati. Per quanto riguarda l'industria nucleare civile questo include sia il combustibile esausto (cioè con una quantità di fissile troppo bassa per consentire un tasso di reazioni stabile), sia altri materiali contaminati, anche provenienti da fasi diverse del ciclo del combustibile (processamento, arricchimento, trasporto, etc.).
Ma rifiuti radioattivi sono prodotti anche da altre industrie, come ad esempio quella medica (sia le radioterapie che alcune tecniche di diagnostica per immagini utilizzano radiosorgenti) o quella legata alla lavorazione delle terre rare (l'estrazione delle quali produce scarti radioattivi, dovuti al fatto che i giacimenti di terre rare spesso si trovano vicino a depositi di Uranio e Torio), e questo significa che le scorie radioattive esistono anche in quei paesi che non hanno un programma nucleare civile.
Come vengono classificate le scorie radioattive? Esistono diverse modalità di classificazione, la più utilizzata è quella diffusa dalla IAEA nel 1981, che le divide in 3 categorie:
-Rifiuti a bassa attività (LLW): tutto ciò che ha una radioattività superiore alla soglia consentita per i rifiuti comuni, ma che non richiede schermature particolari per essere maneggiato o trasportato.
-Rifiuti ad attività intermedia (ILW): tutto ciò che non ha una radioattività così alta da richiedere un raffreddamento, ma va comunque schermato anche durante il trasporto.
-Rifiuti ad alta attività (HLW): tutto ciò che ha una radioattività sufficientemente elevata da richiedere di essere raffreddato (i decadimenti radioattivi generano calore).
Oggi la IAEA stessa utilizza un sistema di classificazione più complesso, basato su sette diverse categorie, ma la classificazione del 1981 è ancora utilizzata in molti paesi del mondo; anche in Italia si usa un sistema di classificazione simile, anche se è basato sui tempi di decadimento invece che sull'attività residua.
Quali tipi di scorie radioattive genera l'industria nucleare civile? Tutti e tre i tipi.
Le barre di combustibile esausto e i liquidi risultanti dal riprocessamento di quest'ultimo sono rifiuti di alto livello.
Il cladding metallico all'interno del quale vengono incorporate le pastiglie di combustibile prima dell'inserimento nel reattore e le resine che si utilizzano durante il trattamento iniziale del combustibile sono rifiuti di livello intermedio.
Qualunque altro tipo di materiale contaminato, inclusi i filtri dell'acqua di raffreddamento del reattore, le tute indossate dal personale, la strumentistica usa e getta, etc. viene considerato rifiuto di basso livello.
Come vengono stoccati i rifiuti radioattivi?
I rifiuti radioattivi di basso livello hanno un'attività molto debole e di breve durata, per questo generalmente vengono tenuti in depositi speciali per un tempo che può andare da pochi mesi a qualche anno, e poi possono essere smaltiti come rifiuti normali.
Per le scorie di livello intermedio il discorso sarebbe simile, solo con tempi più lunghi; tuttavia per motivi economici (e pratici) molti Stati preferiscono gestire i rifiuti ad attività intermedia assieme ai rifiuti ad alta attività, in modo da semplificare le procedure (normalmente in questo caso le scorie di livello intermedio vengono inglobate nel cemento). Ad oggi l'unica nazione che separa le scorie di livello intermedio da quelle di alto livello è la Francia.
I rifiuti radioattivi di alto livello possono andare incontro a destini diversi: dato che i tempi di decadimento sono molto lunghi, la soluzione di cui si sente parlare più spesso è lo stoccaggio in depositi di profondità, in luoghi dove la geologia garantisca terreno impermeabile e non soggetto a sismi di grande intensità. Tuttavia ad oggi solo pochi paesi hanno approntato depositi del genere (tra questi la Finlandia e la Norvegia, quest'ultima senza nemmeno avere un programma nucleare), mentre gli altri mantengono i rifiuti di alto livello in depositi di superficie adeguatamente schermati, e questo dipende essenzialmente da motivazioni di carattere economico: dal momento che i volumi di scorie di alto livello che si producono sono molto contenuti, è più conveniente affrontare i costi vivi legati allo stoccaggio superficiale che investire nella ricerca e nella predisposizione di un sito di profondità adeguato.
Ma le scorie ad alta attività contengono al loro interno anche moltissimo materiale che può essere recuperato, tramite il riprocessamento; coi reattori veloci, in particolare, si può arrivare al riciclo completo del combustibile esausto - entreremo nel dettaglio di questi processi nei prossimi articoli."

"Continuiamo oggi la serie di articoli sulle cosiddette "scorie radioattive". Abbiamo visto la volta scorsa che queste si dividono in tre categorie e che le scorie di medio e basso livello richiedono di essere stoccate per periodi di tempo relativamente brevi. Oggi affrontiamo invece il problema delle scorie di alto livello, quelle che "durano per migliaia di anni".
Il costituente principale delle scorie di alto livello sono le barre di combustibile "scarico" del reattore. Per capire meglio il problema occorre avere un'idea dei materiali di cui queste barre sono composte. I reattori tradizionali ad acqua tipicamente sfruttano Diossido di Uranio (UO2) con un grado di arricchimento che viaggia tra il 3% e il 7%: questo vuol dire che il 3-7% del combustibile è costituito da Diossido di Uranio 235 (fissile), mentre la rimanenza è costituita da Diossido di Uranio 238 (non fissile).
Durante il funzionamento del reattore succedono due cose: innanzitutto buona parte degli atomi di Uranio 235 si rompono, dando origine ai vari sottoprodotti della fissione; in secondo luogo, alcuni dei neutroni prodotti dalla fissione dell'Uranio 235 vanno a colpire gli atomi di Uranio 238, trasformandoli in Plutonio 239 - questo nei reattori di tipo tradizionale avviene in maniera limitata, perché si tratta di una reazione che richiede neutroni con un'elevata energia cinetica, e l'acqua di raffreddamento dei reattori tradizionali rallenta i neutroni.
Naturalmente non tutti gli atomi di fissile si rompono durante il funzionamento del reattore: ad un certo punto il loro numero diventa semplicemente troppo basso per garantire un tasso di reazioni stabile, e a quel punto il combustibile viene considerato "esausto". La percentuale di atomi di combustibile che va incontro a fissione è detta "Burnup", e dipende dalle caratteristiche tecniche del reattore.
Un riassunto schematico di ciò che entra ed esce dal reattore, supponendo un combustibile arricchito al 5%, potrebbe realisticamente essere il seguente (vedi anche immagine 1).
In entrata:
95% Uranio 238
5% Uranio 235
In uscita:
92% Uranio 238
1,5% Uranio 235 + Uranio 236
1,5% Plutonio 239 + Plutonio 240 (fissili)
5% Prodotti di fissione
Questa sarà dunque la composizione della nostra scoria radioattiva di alto livello.
Che cos'è il riprocessamento? Il riprocessamento è un procedimento che consiste nel recuperare quell'1,5% di Plutonio per farci del nuovo combustibile: il Plutonio infatti si può mescolare all'Uranio 238 per ottenere il MOX (Mixed OXids fuel), che ha caratteristiche simili a quelle dell'Uranio arricchito.
Attenzione a non farsi ingannare dai numeri: recuperare quell'1,5% di materiale significa ridurre la quantità di scorie di una percentuale ben maggiore. Il confronto infatti non va fatto con la massa totale del combustibile, bensì con quella del fissile, che se ricordate all'inizio era appena il 5%.
Quell'1,5% di Plutonio recuperato in teoria potrebbe generare il 30% dell'energia di una barra di combustibile nuova di zecca, il che significa che, a parità di energia, si avrebbe un risparmio del 30% di Uranio e si produrrebbe una quantità inferiore del 30% di scorie - in realtà i numeri sono leggermente più bassi, tra il 12 e il 20%, in quanto non si riesce ad estrarre il 100% dell'energia dal plutonio riprocessato (vorrebbe dire rompere ogni singolo atomo di fissile, il che è ovviamente impossibile).
Dopo che il combustibile ottenuto dal primo riprocessamento è stato bruciato, il combustibile esausto contiene ancora del Plutonio, ma è poco più della metà di quello iniziale, e in più è estremamente impuro dal punto di vista della composizione isotopica, e pertanto è assai poco pratico tentare un secondo riprocessamento.
Ma cosa succederebbe se in un reattore si producesse una quantità di Plutonio SUPERIORE alla quantità di fissile originario?
Se invece di generare l'1,5% di Plutonio partendo da un 5% di Uranio fissile se ne generasse, ad esempio, il 7%?
E se anche bruciando il combustibile riprocessato si generasse Plutonio in quantità superiore a quella di partenza, sempre a partire dall'Uranio 238?
Se avessimo a disposizione una tecnologia del genere, otterremmo tre importanti risultati: il primo è che diventerebbe conveniente effettuare riprocessamenti multipli, visto che ogni volta si avrebbe un guadagno in termini di fissile (a spese dell'Uranio 238, detto "fertile", la cui percentuale andrebbe a calare sempre di più). Il secondo è che si andrebbero progressivamente a consumare tutto l'Uranio e tutto il Plutonio, e le uniche scorie rimanenti a quel punto sarebbero i prodotti di fissione.
Il terzo risultato è che, a parità di minerale estratto, si potrebbe ottenere da trenta a cento volte più energia, considerando anche la possibilità di riciclare l'Uranio impoverito che resta come sottoprodotto dell'arricchimento.
Avremmo dunque reattori molto più efficienti dal punto di vista del consumo di combustibile, che non generano scorie con tempi di decadimento millenari (due terzi dei prodotti di fissione sono stabili e la parte rimanente ha comunque tempi di dimezzamento dell'ordine di qualche decennio) e che potrebbero addirittura riciclare le scorie prodotte fino ad oggi dai reattori di tipo tradizionale (abbiamo visto che le barre di combustibile esausto sono composte per oltre il 90% di Uranio 238, che potrebbe essere usato per produrre il MOX).
Prospettiva fantascientifica? Proprio per niente: non solo i reattori che producono più fissile di quello che consumano esistono già, ma sono stati addirittura tra i primi modelli a venire progettati, e il motivo per cui sono stati poi abbandonati è prettamente economico. Il principio di funzionamento in realtà è piuttosto semplice: l'efficienza della reazione che trasforma l'Uranio 238 in Plutonio dipende dall'energia cinetica dei neutroni di fissione. L'acqua di raffreddamento agisce come moderatore di questi ultimi, favorendo la fissione, ma sfavorendo la reazione di fertilizzazione dell'Uranio 238.
Se al posto dell'acqua si utilizza un fluido di raffreddamento differente, che non sia un moderatore neutronico, si può aumentare l'efficienza di conversione del fertile in fissile, fino a renderla superiore ad uno (ovviamente questo sfavorisce il processo di fissione, ma a questo si può porre rimedio utilizzando combustibile con un maggior grado di arricchimento).
La necessità di avere un fluido di raffreddamento differente comporta però dei costi aggiuntivi, costi che al momento rendono la costruzione di questi reattori "autofertilizzanti" (in inglese Fast (neutron) Breeding Reactors, reattori autofertilizzanti a neutroni veloci) meno conveniente rispetto al semplice stoccaggio in sicurezza delle scorie radioattive, e questo è il motivo per cui oggi si costruiscono ancora principalmente reattori raffreddati ad acqua.
Tuttavia la crescente preoccupazione internazionale per le scorie ha riportato l'attenzione verso questo tipo di tecnologie, e oggi molti paesi stanno investendo negli FBR di quarta generazione. La Russia, in particolare, ha inaugurato il primo reattore a neutroni veloci di nuova generazione nel 2014, nella centrale di Beloyarsk (modello BN-800, foto 2), e la prima "infornata" di combustibile MOX ottenuto da Uranio 238 di recupero e Plutonio riprocessato è stata effettuata a gennaio di quest'anno. Entro la fine del 2021 il reattore brucerà unicamente combustibile prodotto da scorie radioattive."

"Terza parte https://www.facebook.com/AvvocatoAtomic ... 5714612294"
Fonte L'avvocato dell'atomo

[negher]

No. Ma una centrale elettrica + un motore elettrico ha un rendimento peggiore di un motore a scoppio.

Si, singolarmente si, ma siccome non usi una centrale elettrica per ogni singolo motore elettrico ...... 

Ma certo.
Per questo andrebbero confrontati i rendimenti.
Ma in generale hai
Combustibile--> elettricità-->en. Cinetica
Vs
Combustibile--> en Cinetica

Dato per scontato l'alto rendimento dei due primi passaggi presi singolarmente andrebbe verificato se la loro somma (o meglio prodotto) è più o meno del rendimento del semplice motore termico.

In generale "una trasformazione is megl che due" ma andrebbe approfondito.

[DOMA]

Piu o meno sí..comunque non si fan i miracoli.
Una centrale termoelettrica avrá un rendimento del 50% nel punto di funzionamento piú favorevole.
C è poi da stimare le perdite di energia (elettrica) per il trasporto della stessa e il fatto che semplicemente sia difficilmente accumulabile.
Inoltre manca un passaggio, l'energia elettrica che "carico" in macchina viene trasformata in energia chimica nella batteria - sto processo sulla batteria nuova avrá efficienza pocomeno di 1, per peggiorare nel tempo (paragone con le batterie smartphone)

[Gio]

Piu o meno sí..comunque non si fan i miracoli.
Una centrale termoelettrica avrá un rendimento del 50% nel punto di funzionamento piú favorevole.
C è poi da stimare le perdite di energia (elettrica) per il trasporto della stessa e il fatto che semplicemente sia difficilmente accumulabile.
Inoltre manca un passaggio, l'energia elettrica che "carico" in macchina viene trasformata in energia chimica nella batteria - sto processo sulla batteria nuova avrá efficienza pocomeno di 1, per peggiorare nel tempo (paragone con le batterie smartphone)

Si ma questo, l'efficienza di una centrale termoelettrica, e` un "problema" che hanno anche i motori a combustione interna, nel migliore dei casi il rendimento di un motore in una macchina non supera il 50%.
Ogni volta che usi combustione perdi sempre efficienza tramite calore, c'e`poco da fare. Anche unacentrale nucleare non raggiungera mai il 100% di efficienza, si fermano al 55-60%.
Idroelettrico puo raggiungere gli 80+% di efficienza, ma il resto no, la seconda lege della termoninamica non scherza.


OT: intanto tanto per aggiungere un po di notizie sulla possibilita di riciclaggio delle scorie radioattive, nello stato di Washington, al confine con l'idaho, hanno trovato due perdite nei depositi sotteranei per lo stoccaggio delle scorie radioattive del progetto manhattan, e una "centrale nucleare" (hanford, dove hanno prodotto due terzi del plutonio per le testate nucleari americane) due serbatoi stanno perdendo "liquidi" radioattivi in idaho. Uno dei due sebati dovrebbe contenere un totale di mezzo milione di litri di liquidi radioattivi ....

[Luca79]

Ok, lunedì mi ricoverano per una settimana. Quanta roba ci si può/deve portare?

[The Patient]

Avete visto ultimamente la scia di satelliti Starlink di Elon Musk in cielo? Una colonna che finisce dopo un minuto 

[BruceSmith]

Ok, lunedì mi ricoverano per una settimana.

daje luca. ;)
 

[Bonaz]

Ok, lunedì mi ricoverano per una settimana. Quanta roba ci si può/deve portare?

In bocca al lupo

[Buccaneer]

Avete visto ultimamente la scia di satelliti Starlink di Elon Musk in cielo? Una colonna che finisce dopo un minuto 

Già. Roba simpaticissima per chi fa astrofotografia, calcolando che la loro vernice non avrebbe dovuto riflettere la luce .
E dire che nel 2019 ero in ferie in Florida e sono anche andato a guardare un lancio di sti aggeggi a Cape Canaveral, al momento mi è sembrata una figata adesso che mi trovo le foto strisciate un po' meno

[Buccaneer]

Ok, lunedì mi ricoverano per una settimana. Quanta roba ci si può/deve portare?

Auguroni Luca, spero vada tutto bene.

[The Patient]

adesso che mi trovo le foto strisciate un po' meno

Che poi, dura almeno quattro minuti e quindi te li becchi eccome nelle tue foto.

[Paperone]

Avete visto ultimamente la scia di satelliti Starlink di Elon Musk in cielo? Una colonna che finisce dopo un minuto 

Già. Roba simpaticissima per chi fa astrofotografia, calcolando che la loro vernice non avrebbe dovuto riflettere la luce .
E dire che nel 2019 ero in ferie in Florida e sono anche andato a guardare un lancio di sti aggeggi a Cape Canaveral, al momento mi è sembrata una figata adesso che mi trovo le foto strisciate un po' meno

Ma quella specie di "paracadute" che lanciano prima del deploy non dovrebbe servire a coprire la riflessione della luce?

[Buccaneer]

Non saprei sinceramente... So solo che si vedono benissimo...

[The Patient]

Ma quella specie di "paracadute" che lanciano prima del deploy non dovrebbe servire a coprire la riflessione della luce?

Ma dici che girino con un paracadute dietro, mentre girano in 90 minuti il globo?