Una fonte di energia assai importante è quella derivante dalle reazioni
nucleari, cioè l'energia imprigionata nel nucleo dell'atomo. Nel 1938 due
scienziati tedeschi, Otto Hahn e Fritz Strassman, scoprirono che il nucleo di un
isotopo dell'uranio (uranio 235) tende a scindersi in due, sprigionando una
grande quantità di energia. Qualunque reazione nucleare che si svolge con
perdita di massa, è accompagnata dallo sviluppo di un'equivalente
quantità di energia: tra queste reazioni è notevole quella di
sintesi dell'elio (riunione di vari nuclei di idrogeno per formare nuclei di
elio) utilizzata nella cosiddetta bomba all'idrogeno; e quella di scissione (o
fissione) del nucleo di uranio con produzione di elementi più leggeri,
sperimentata la prima volta per la fabbricazione della bomba atomica e oggi in
corso di intensa utilizzazione per la produzione di energia a mezzo di reattori
nucleari. Il costo di quest'ultimo procedimento non è per ora competitivo
con quello di altre forme di energie; proprio per questo si stanno studiando e
costruendo nuovi tipi di reattori tendenti a sfruttare non soltanto l'energia
liberata, ma anche gli isotopi residui (per gli usi più svariati: medici,
industriali, agricoli, ecc.). La quantità di
e.n. prodotta da
fenomeni di vario genere (principalmente fusione e fissione) è
calcolabile in base alla relazione di Einstein tra la massa
m e l'energia
E: E = mc
2, essendo
c la velocità della luce nel
vuoto (3 x 10
8 m-sec). Recentemente si è trovato il modo di
controllare le reazioni a catena nei reattori nucleari (pile atomiche)
interponendo alle barre di uranio naturale blocchi di grafite, che rallentano il
moto dei neutroni; oppure inserendo nella pila barre, chiamate di controllo, di
particolari metalli (boro o cadmio) che assorbono i neutroni. Una volta prodotta
questa energia, che sviluppandosi fornisce energia termica, bisogna prelevare il
calore dal reattore e, come se fosse il calore di un forno, utilizzarlo per
ricavare energia convenzionale. Il temuto esaurimento di altre fonti di energia
(carbone, petrolio), oggi sfruttate in misura sempre crescente, spinge ed
incrementa la ricerca e l'applicazione di fonti di
e.n. Nel 1989 è
stato compiuto un tipo di fusione nucleare, un esperimento di
fusione a
freddo (V.).
Schema della struttura interna dell'atomo
Dall'atomo di uranio 235 alla fissione nucleare
Schema della struttura interna dell'atomo