Dando per assodato che si conosca la struttura generale dell'atomo (protoni, neutroni ed elettroni), dividiamo l'argomento in tre parti.
L'URANIO
Estratto in natura (non in Italia) come Uranio 92 viene chimicamente modificato (arricchito) per diventare uranio 235, l'unico dei suoi isotopi (cioè sempre uranio, ma con un diverso numero di neutroni per atomo) capace di non arrestare la fissione nucleare, ossia la "rottura" (spontanea, per trasmutazione, o indotta, per bombardamento) dei nuclei degli atomi di uranio, che, così, va avanti all'infinito o finché non si interviene dall'esterno.
La trasmutazione è il fenomeno caratteristico fondamentale per cui un materiale si dice radioattivo e consiste nella tendenza delle particelle subatomiche prodotte dalla fissione a "decadere" (decadimento radioattivo) in una nuova specie atomica a contenuto energetico inferiore, ma più stabile; liberando verso l'esterno l'energia restante (principio di conservazione dell'energia) sottoforma di radiazioni ionizzanti.
Le radiazioni sono trasporti di energia nello spazio e si dicono ionizzanti quando sono di una natura tale da poter modificare la composizione atomica della materia con cui vengono a contatto, anche il corpo umano.
L'uranio che "avanza" dal processo di arricchimento (uranio 238) è detto impoverito (su 100 Kg di uranio riusciamo ad arricchirne più o meno 12) ed è utilizzato, visti l'elevato peso e densità (come il piombo - che però non è radioattivo), come contrappeso in aerei, elicotteri e navi, ma anche per le armi od anche per il riarricchimento.
IMPATTO AMBIENTALE
Le radiazioni ionizzanti di cui parliamo sono raggi alfa, beta e gamma, capaci di alterare i legami tra gli atomi di qualsiasi cosa hanno intorno, anche le molecole umane (persino quelle di DNA) creando radicali liberi, cioè atomi con un elettrone spaiato che lega inopportunamente con elettroni di altri atomi del nostro corpo generando nuovi radicali liberi e seguendo così fino alla degenerazione in tumore.
Osserviamo che la formazione dei radicali liberi è comunque fisiologica nel corpo umano e tenuta sotto controllo da un enzima che governa le reazioni di questi facendone risultare solo acqua ed ossigeno. Fare attività fisica rallenta la formazione di questi radicali.
LE CENTRALI (TERMO)NUCLEARI
L'uranio 235 è il combustibile perfetto per una fissione nucleare di qualità. Nessun neutrone viene infatti trattenuto dagli altri atomi di uranio 235 (come invece succede nell'uranio 238) ed è così lasciato libero di muoversi nella struttura spaccando altri nuclei e continuando la reazione a catena. L'energia cinetica scalda, poi, sempre più il materiale.
L'uranio viene utilizzato in pastiglie, inserite in tubi (barre) e se ne controlla il surriscaldamento affiancandogli barre di Cadmio, capace di assorbire gli elettroni in moto, ed immergendo tutto in acqua (con aggiunta di grafite o di altri elementi). Il contenitore di questo sistema rappresenta il reattore di una centrale.
Semplicisticamente, ed aiutandoci con questa animazione, possiamo dire che l'acqua surriscaldata dal calore emanato dall'uranio in fissione nel nocciolo evapora e questo vapore aziona una turbina a sua volta collegata ad un alternatore che genera la corrente elettrica.
