Reazione nucleare

Una reazione nucleare è una procedura che porta a combinare e modificare i nuclei di atomi e particelle subatomiche. Attraverso questo tipo di processo, i nuclei possono combinarsi o frammentarsi, assorbendo o rilasciando particelle ed energia di volta in volta.

Le reazioni nucleari possono portare alla formazione di diversi elementi. Quando i nuclei si frammentano, la reazione è nota come fissione nucleare. D'altra parte, se i nuclei si uniscono, si parla di fusione nucleare.

Invece, se la reazione nucleare richiede energia per avvenire, si parla di reazione endotermica. Se, come parte del processo, rilascia energia, si tratta di una reazione nucleare esotermica.

Lo studio e la gestione delle reazioni nucleari è molto importante per gli esseri umani. Attraverso le reazioni nucleari, è possibile ottenere grandi quantità di energia, che vengono poi utilizzate per generare elettricità, consentire la mobilità dei veicoli, e così via. Le reazioni nucleari sono anche alla base delle cosiddette bombe nucleari o atomiche, che hanno un immenso potere distruttivo.

A causa del livello di energia che possono rilasciare, le reazioni nucleari comportano grandi rischi. Per questo molti criticano l'esistenza di centrali nucleari in cui questi processi sono guidati. Un incidente in una centrale nucleare, come quello della città ucraina di Chernobyl nel 1986, può essere devastante e causare migliaia di morti, oltre a danni ambientali irreparabili.

Attualmente, la creazione e il mantenimento di impianti dedicati alla generazione di reazioni nucleari è in discussione a causa delle pressioni esistenti.

Reazione nucleare a catena

Quando una reazione nucleare si estende nel tempo, poiché un neutrone causa la fissione di un atomo, e questo risulta in molti neutroni che vengono rilasciati e causano ulteriori fissioni, questa è chiamata reazione nucleare a catena. La condizione principale perché questo tipo di reazione abbia luogo è che almeno uno dei neutroni emessi nella fissione abbia le qualità per generare un'altra fissione.

La storia della reazione nucleare a catena risale al 1933, quando Leó Szilárd, uno scienziato ungherese, coniò il termine e un anno dopo brevettò il concetto di un semplice reattore nucleare. Un'altra idea per la costruzione di reattori nucleari era la teoria postulata dal fisico dell'Unione Sovietica Semyonov, chiamata la reazione chimica totale a catena, che sostiene anche più di una tecnologia che utilizza l'incenerimento di gas misti.

Tre anni dopo l'ideazione iniziale, Szilárd fallì nel tentativo di una reazione a catena utilizzando indio e berillio, due elementi chimici. Solo alla fine degli anni '30 scoprì, con l'aiuto di Enrico Fermi (un fisico di origine italiana), che bombardando l'uranio con una serie di neutroni è possibile ottenere una molteplicità di sottoprodotti, poiché la fissione avviene nel suo nucleo. La scoperta portò l'acclamato Albert Einstein a contattare per lettera il presidente Roosevelt per avvertirlo che la Germania nazista stava probabilmente costruendo una bomba atomica.

La prima reazione nucleare autosostenuta ebbe luogo in un reattore creato da Fermi, che chiamò Chicago Pile-1, all'Università di Chicago alla fine del 1942. Era il sito del Progetto Manhattan, il nome in codice della ricerca condotta da Stati Uniti, Canada e Regno Unito durante la seconda guerra mondiale per sviluppare la prima bomba atomica prima dei tedeschi.

La prima reazione nucleare autosostenuta ebbe luogo in un reattore creato da Fermi, che chiamò Chicago Pile-1, all'Università di Chicago alla fine del 1942.