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Lezioni 21-22 Energia nucleare

FISICA AMBIENTALE 1. Lezioni 21-22 Energia nucleare. Binding Energy per nucleon (MeV). Atomic mass Number. La fissione di nuclei pesanti o la fusione di nuclei leggeri produce un incremento nell’energia di legame per nucleone e libera energia nucleare. FISSIONE NUCLEARE.

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Lezioni 21-22 Energia nucleare

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Presentation Transcript

  1. FISICA AMBIENTALE 1 Lezioni 21-22 Energia nucleare

  2. Binding Energy per nucleon (MeV) Atomic mass Number La fissione di nuclei pesanti o la fusione di nuclei leggeri produce un incremento nell’energia di legame per nucleone e libera energia nucleare

  3. FISSIONE NUCLEARE Processo dominante: Thermal neutrons Prodotti di reazione: decadono dando luogo ai delayed neutron guadagno nell’energia di legame ~ 200 MeV Circa 165±5 MeV va in energia cinetica dei Frammenti di fissione e può essere convertita in calore e successivamente in potenza elettrica

  4. SCHEMA DI REATTORE AD ACQUA BOLLENTE (BWR) Schermo in calcestruzzo: Recipiente secondario Recipiente primario Elettricità al circuito elettrico Generatori A turbina Bracci del motore Nocciolo del reattore Pompe condensatore Barre di controllo Torus Acqua di raffreddamento

  5. BWR: Boiling water reactor PWR: Pressurized water reactor CANDU: Canadian deuterium-uranium reactor HTGR: high-temperature gas-cooled reactor TYPICAL DATA ON CURRENT NUCLEAR REACTORS

  6. Alcune definizioni: La costante di decadimento:

  7. a a Schema della sezione d’urto macroscopica per assorbimento È la distanza media a cui può arrivare un neutrone senza essere assorbito

  8. Numero di neutroni fast per  neutrone slow assorbito k = multiplicazion factor; f = thermal utilization factor Per reattori infinitamente grandi Comportamento di k in funzione del rapporto Moderatore- combustibile

  9. EQUAZIONI DI UN REATTORE Conservazione del numero di neutroni È il libero cammino medio Dove

  10. Per reattori in stato stazionario scompare la dipendenza da t. Le dimensioni geometriche corrispondenti a  n/ t=0 sono chiamate: critical size Per un reattore rettangolare di dimensioni a,b,c nelle direzioni x,y,z si trova: Dove la lunghezza di diffusione L è data da: Critical Size 

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