Uranio 235: arricchimento e utilizzi

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14/04/2021

Come abbiamo visto quando abbiamo parlato dei processi di fissione e fusione nucleare, l’uranio è un metallo tossico presente in natura in due diverse forme: l’uranio 238 e l’uranio 235. Quest’ultimo è presente in minori quantità, ed è quindi molto raro, ma come vedremo tra poco ha un’importanza fondamentale per riuscire ad ottenere energia mediante la fissione nucleare.


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Di fatto, l’uranio 235 è l’unico isotopo fissile che si può trovare in natura. Questo significa che se viene bombardato da neutroni in una centrale nucleare ha una grandissima probabilità di subire il processo di fissione. In sostanza, quindi, l’importanza dell’uranio 235 sta proprio nel fatto di essere l’unico isotopo a poter essere impiegato in una centrale nucleare per produrre energia.

Al contrario, l’uranio 238 che è presente in grandi quantità in natura, risulta in realtà piuttosto inutile per questo scopo. E’ per tale ragione che è necessario effettuare l’arricchimento dell’uranio. Si tratta di un processo che permette di moltiplicare le quantità di uranio 235 e quindi poter portare a termine il processo di fissione nucleare.


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Uranio 235: arricchimento

Affinché avvenga la reazione di fissione nucleare nelle centrali è necessario che l’uranio 235 venga arricchito. Solo in questo modo infatti è possibile ottenere maggiori quantità di isotopo 238 utili per produrre energia. Ma come avviene l’arricchimento dell’uranio? Il processo è piuttosto complesso ma possiamo sintetizzarlo nel seguente modo.

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L’uranio allo stato grezzo viene estratto dalle miniere e subito lavorato. Prima viene trasformato in un miscuglio di ossidi di uranio (chiamato yellow cake) e poi viene trasformato nuovamente in gas di esafluoruro (fase di gassificazione). A questo punto del processo, si ottiene una materia prima contenente solamente lo 0,7% ed è necessario effettuare l’arricchimento.

Il miscuglio di uranio 235 e uranio 238 è messo in una centrifuga con ambiente sotto vuoto e riscaldato e sottoposto ad una maggiore forza di gravità. In questo modo, l’isotopo 238 si separa dall’isotopo 235 in quanto più pesante. L’uranio 235 risulta però arricchito in seguito a tale processo e quindi può essere sfruttato in quantità maggiori.

Uranio 235: utilizzi

Una volta terminato il processo di arricchimento, può essere impiegato in due settori distinti:

  • Settore Civile: usato quindi come combustibile per produrre energia nelle centrali nucleari a fissione. Per questi scopi è utilizzato al 3-7%.
  • Settore bellico: usato quindi per la costruzione di bombe atomiche. Per questi scopi è utilizzato all’80%.


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I rischi per l’uomo

L’uranio 235 è utilizzato soprattutto nelle centrali nucleari a fissione per produrre energia. Queste centrali in realtà non sono inquinanti e non rappresentano un grande problema in termini di inquinamento atmosferico. Il problema però è che qualora dovesse avvenire un incidente, tutta la popolazione ne rimarrebbe seriamente danneggiata. La radioattività dell’uranio non è un elemento da sottovalutare ed è per questo che spesso la costruzione delle centrali nucleari è condannata dalla popolazione.