18 Vantaggi e svantaggi della fissione nucleare

Abbiamo energia dalla fissione nucleare quando il nucleo di un atomo si divide in parti più piccole. Questo processo, che crea protoni e neutroni, libera una grande quantità di energia che può essere catturata e usata in vari modi. Fu scoperta per la prima volta nel 1938 e la potenza della fissione nucleare fu sfruttata per la prima volta in una centrale elettrica a Obninsk, in Russia, il 26 giugno 1954.

Le prime centrali erano in grado di produrre circa 5 megawatt di energia che veniva convertita in elettricità per uso commerciale. Oggi, la più grande centrale nucleare del mondo è quella di Kashiwazaki-Kariwa, di proprietà della Tokyo Electric Power Company, in Giappone. Offre una capacità installata lorda di oltre 8.200 megawatt.

Ecco i principali vantaggi e svantaggi della fissione nucleare che devono essere considerati quando si considera questa opzione energetica.

Lista dei vantaggi della fissione nucleare

1. La fissione nucleare è una forma efficace di creazione di energia.

L’associazione mondiale del nucleare fornisce circa l’11% del fabbisogno mondiale di elettricità ogni anno. È una risorsa energetica disponibile in più di 30 paesi e il numero continua a crescere. Anche se le stime dei costi per una nuova centrale nucleare possono superare i 9 miliardi di dollari, è ancora competitiva con altri costi energetici di nuova installazione.

2. Crea energia senza compromettere le emissioni.

Ovviamente, la fissione nucleare crea prodotti di scarto che devono essere smaltiti correttamente. Quando il processo di creazione e consumo di energia ha luogo, tuttavia, non ci sono emissioni rilasciate. La minaccia di anidride carbonica, monossido di carbonio e nitrati che provengono dai combustibili fossili non sono una minaccia quando si crea energia nucleare.

3. La fissione nucleare è un processo esteso.

A differenza della combustione o delle risorse energetiche rinnovabili, la fissione nucleare continua a generare energia per un lungo periodo di tempo. Quando la reazione è adeguatamente controllata, può fornire energia che può essere raccolta fino a 3 anni. Come risorsa energetica, la fissione nucleare è più di 8.000 volte più efficiente delle forme di energia che richiedono la combustione. Rimuove anche il particolato che gli oggetti di combustione creano dalla conversazione.

4. Offre nuove risorse di combustibile che possiamo usare in futuro.

Una delle più grandi lotte che molti hanno avuto con la fissione nucleare sono i suoi sottoprodotti di scarto. La World Nuclear Association riferisce che fino al 97% dei prodotti di scarto generati da un impianto nucleare sono classificati come rifiuti di basso livello o di livello intermedio. Del restante 3% di rifiuti generati da un impianto nucleare, solo lo 0,2% è radioattivo in volume. Poi, di questi rifiuti radioattivi, la maggior parte può essere riciclata in una nuova risorsa di combustibile per future reazioni di fissione nucleare.

5. Lo stoccaggio e la spedizione dei rifiuti nucleari è un processo sicuro e collaudato.

Della quantità totale di rifiuti pericolosi che vengono spediti dagli Stati Uniti ogni anno, solo il 5% è classificato come rifiuto radioattivo. Di questa cifra, solo il 10% dei rifiuti radioattivi proviene dal processo di fissione nucleare. Più di 25.000 spedizioni di rifiuti pericolosi di alto livello sono state spedite in tutto il mondo dall’inizio dell’era nucleare e il numero di incidenti significativi che hanno coinvolto una botte di tipo B si può contare sulle dita di una mano.

6. I costi operativi della fissione nucleare sono gestibili.

I costi di produzione di energia della fissione nucleare sono paragonabili a qualsiasi altra risorsa energetica attuale, ad eccezione di alcuni prodotti del carbone. Se paragonata all’energia eolica o solare, l’energia nucleare è spesso più economica. Anche se le spese di capitale di un nuovo impianto nucleare possono essere abbastanza alte, i costi di gestione in corso aiutano a compensare l’investimento iniziale. Anche rispetto al gas naturale, la fissione nucleare costa un centesimo in meno per kilowattora in condizioni di funzionamento regolare.

7. È una forma di energia sicura da usare.

I vari incidenti nucleari rendono la gente diffidente nei confronti dell’energia nucleare, specialmente per il rischio di esposizione alle radiazioni. Quando l’industria nucleare viene paragonata ad altre forme di produzione di energia, tuttavia, ha il più basso livello di rischio di mortalità. La fissione nucleare è 200 volte più sicura dell’energia del carbone, 5 volte più sicura dell’energia solare sui tetti e persino 1,5 volte più sicura dell’energia eolica. Forbes riporta che se la Cina è inclusa in queste cifre, il tasso di sicurezza per la fissione nucleare, rispetto al carbone, è 20.000 volte più sicuro.

8. La fissione nucleare è una forma altamente efficiente di produzione di energia.

La fissione nucleare è una delle poche forme di energia che è in grado di creare una grande quantità di energia utilizzabile da un piccolo investimento di carburante. Circa 27 tonnellate di combustibile fresco sono necessarie ogni anno per un reattore nucleare che produce 1.000 megawatt di energia. In confronto, una centrale a carbone che sta generando energia ad un livello equo richiederebbe 2,5 milioni di tonnellate di combustibile.

9. Crea una risorsa che può essere esportata con profitto.

Negli Stati Uniti, la fissione nucleare è responsabile di circa il 20% dell’elettricità totale che viene consumata ogni anno nel paese. Nel 2016, gli Stati Uniti hanno esportato circa 2,6 milioni di megawattora in Canada e 6,6 milioni di megawattora in Messico. Quando l’energia nucleare è disponibile in abbondanza, l’elettricità in eccesso può essere venduta come merce per migliorare il PIL. Clean Technica ha riportato nel 2015 che la Germania potrebbe potenzialmente fare 2 miliardi di dollari con le esportazioni di elettricità.

10. L’energia dalla fissione nucleare è scalabile.

Ogni comunità attraversa periodi di picco della domanda che richiedono risorse energetiche aggiuntive. Quando questa energia è fornita dalla fissione nucleare, la capacità di soddisfare questi periodi di alta domanda è costante. Che il processo sia contenuto in un motore di una nave, in una caverna sotterranea o in un impianto formalizzato, possiamo aggiungere reattori alle strutture, aumentare la produzione di energia dalle strutture esistenti e combinare altre risorse con il nucleare con la sua compatibilità complessiva.

Lista degli svantaggi della fissione nucleare

1. Un giorno soccomberà alle leggi dell’entropia.

La fissione nucleare è stata progettata per fornire energia attraverso impianti appositamente progettati per circa 40 anni. Questi primi impianti hanno già raggiunto le loro aspettative iniziali di durata. Con il passare del tempo, abbiamo scoperto che, con l’evoluzione dei metodi di manutenzione e cura, potremmo raddoppiare la durata di vita prevista di una centrale nucleare. Anche con queste nuove buone pratiche in atto, saremo costretti a guardare a nuove opzioni energetiche intorno all’anno 2035 perché molti dei nostri impianti si saranno appena consumati.

2. La fissione nucleare è un processo pericoloso da gestire.

Ci sono stati quattro grandi incidenti di fusione nucleare nelle centrali di tutto il mondo. Il primo si è verificato al reattore di Lucens in Svizzera nel 1969. C’è stato anche l’incidente di Three Mile Island in Pennsylvania nel 1979. Seguirono il disastro di Chernobyl nel 1986 e quello di Fukushima Daiichi dopo lo tsunami del 2011. Ci sono state anche un totale di 10 fusioni del nucleo registrate e otto sottomarini sovietici hanno riportato incidenti di radiazioni o fusioni del nucleo.

3. Crea anche prodotti di scarto che sono pericolosi.

L’energia creata attraverso l’energia nucleare è una delle opzioni più pulite che abbiamo oggi. Questo vantaggio va a scapito dei rifiuti tossici che vengono generati dagli impianti nucleari. Gli impianti nucleari creano 34.000 metri cubi di rifiuti di alto livello ogni anno. Questi rifiuti sono radioattivi e devono essere immagazzinati in contenitori o strutture specializzate per proteggere la popolazione. Il tempo necessario perché la radioattività decada a livelli più sicuri è di circa 40 anni dopo lo smaltimento.

4. La fissione nucleare può anche creare armi pericolose.

Le prime applicazioni della fissione nucleare furono per le armi. I primi test sulle armi nucleari sono avvenuti 9 anni prima che il primo impianto nucleare diventasse operativo. Fatto esplodere durante un test dagli Stati Uniti nel luglio 1945, Trinity aveva una potenza equivalente a 20 chilotoni di Trinitrotoluene (TNT).

I test sotterranei continuarono negli Stati Uniti fino al 1992. La Cina e la Francia hanno continuato i test sotterranei fino al 1996. Il danno di un’arma nucleare anche piccola è enorme. Solo due armi nucleari sono state usate in guerra, entrambe fatte esplodere dagli Stati Uniti in Giappone, uccidendo più di 240.000 persone.

5. Può creare conseguenze a lungo termine sulla salute dei lavoratori.

La fissione nucleare comporta un rischio di esposizione alle radiazioni. I lavoratori che si trovano nelle immediate vicinanze dei reattori nucleari hanno un rischio maggiore rispetto alla popolazione generale di sviluppare certi tipi di cancro e malattie. Alcuni di questi problemi di salute possono richiedere più di 40 anni per svilupparsi. Secondo il Progetto K-1 della Columbia University, i picchi di leucemia nei bambini hanno raggiunto il massimo circa 6 anni dopo gli attacchi nucleari al Giappone. Altri cancri hanno cominciato ad apparire circa 10 anni dopo gli attacchi. In totale, l’esposizione alle radiazioni della fissione nucleare aumenta il rischio di cancro fino a 5 volte per ogni individuo.

6. Ci sono alcuni rischi per la sicurezza associati alla fissione nucleare.

A causa del potenziale di vittime di massa e di danni a lungo termine alla popolazione, gli impianti che operano reazioni di fissione nucleare sono un obiettivo primario per coloro che desiderano fare dichiarazioni politiche violente. Non solo un’esplosione o una fusione potrebbero potenzialmente togliere delle vite, ma le conseguenze di un evento potrebbero durare per più di un decennio.

Nell’incidente di Three Mile Island, per esempio, coloro che vivevano sottovento all’impianto avevano fino a 10 volte più probabilità di ricevere una diagnosi di leucemia o cancro ai polmoni rispetto a coloro che vivevano sopravento all’incidente in un follow-up di 10 anni.

Un attacco simulato al reattore Indian Point di New York ha previsto più di 44.000 morti a breve termine per avvelenamento da radiazioni e altre 500.000 morti a lungo termine per cancro per gli individui che vivevano entro 50 miglia dall’impianto.

7. La fissione nucleare non è una garanzia di indipendenza energetica.

Anche se gli Stati Uniti guidano il mondo in termini di produzione complessiva di energia da fissione nucleare, importano la maggioranza del combustibile necessario per crearla. Nel 2007, più del 90% dell’uranio che è entrato nei reattori nucleari negli Stati Uniti è stato importato. Gli Stati Uniti, infatti, sono a malapena tra i primi 10 paesi al mondo con risorse di uranio disponibili. Anche con le sovvenzioni in atto, l’energia nucleare ha spesso lottato per rimanere competitiva nei prezzi con le risorse energetiche dei combustibili fossili.

8. Può causare molteplici forme di esposizione alle radiazioni.

L’esposizione totale del corpo, la contaminazione esterna e quella interna sono tutti eventi possibili con la presenza della fissione nucleare. La radiazione gamma ad alta energia può penetrare profondamente nel corpo, colpendo gli organi interni. Se i prodotti di fissione si depositano sulla pelle, è possibile una contaminazione esterna. Gli oggetti ingeriti con elementi radioattivi e creare problemi interni. È questa paura che spesso induce la gente a chiedere meno energia nucleare invece che di più.

Questi vantaggi e svantaggi della fissione nucleare non devono essere confusi con la fusione nucleare. Si tratta di un processo completamente diverso. Nel 1954, il presidente della Commissione atomica promise al pubblico americano che l’energia nucleare un giorno sarebbe stata troppo economica per essere misurata. Quella promessa potrebbe non essere stata mantenuta, anche se ci sono molti benefici inerenti al processo di fissione nucleare che ci permettono di soddisfare i nostri attuali bisogni energetici in modo abbastanza efficace. Allo stesso tempo, però, ci sono alcuni fattori di rischio che devono essere gestiti per mantenere le nostre famiglie al sicuro.