Reattori innovativi di Generazione IV

I reattori nucleari di quarta generazione sono sistemi completamente innovativi finalizzati a garantire i seguenti requisiti:

sostenibilità, ovvero massimo utilizzo del combustibile e minimizzazione dei rifiuti radioattivi, sia in termini di inventario che di radiotossicità;
economicità, ovvero basso costo del ciclo di vita dell’impianto e rischio finanziario equivalente a quello di altri impianti energetici;
sicurezza e affidabilità; bassa probabilità di danni gravi al nocciolo del reattore, capacità di tollerare gravi errori umani ed eventi naturali catastrofici;
resistenza alla proliferazione e protezione fisica tali da scoraggiare il furto o la produzione non dichiarata di materiale nucleare o l’uso illecito della tecnologia.

L’impegno italiano si è recentemente focalizzato sui sistemi LFRs – Lead Cooled Fast Reactors - reattori a spettro veloce, refrigerati a metallo liquido pesante (Piombo), con ciclo del combustibile chiuso.

Tra i risultati delle attività si citano:

implementazione del laboratorio per la termo-fluidodinamica dei metalli liquidi;
qualifica di componenti prototipici quali il Generatore di Vapore (SG) e il sistema di rimozione del calore di decadimento (DHR);
progettazione e realizzazione di fuel pin bundle per misure di scambio termico in regime di convezione forzata e mista in sistemi LFR;
implementazione dell’ impianto a metallo liquido CIRCE (ICE), per la caratterizzazione del prototipo di scambiatore di calore per la rimozione del calore di decadimento, potenza da 800 kW;
sviluppo di ricoprimenti a base di allumina per ottimizzazione delle prestazione della guina del combustibile;
sviluppo di sistemi di ricoprimento basati sulla tecnologia del DETONATION SPRAY;
qualifica materiali strutturali (15-15 Ti) per applicazione nei sistemi LFR;
studi di fabbricazione su elementi di combustibile innovativi per LFR;
studi sull’accoppiamento di codici di calcolo per l’ottimizzazione degli strumenti di progettazione nucleare;
realizzazione dell’impianto a piombo HELENA;
sviluppo e qualifica di sonde ossigeno per sistemi a piombo;
studi di sicurezza (flow-blockage, freezing, fuel diseprsion, fuel-coolant interaction);
sviluppo e implementazione di modelli fisici e modelli numerici per la qualifica e caratterizzazione di codici di calcolo;
analisi di fattibilità sull’utilizzo del reattore veloce TAPIRO come sistema di calibrazione per strumentazione nucleare;
concettualizzazione del DEMO-LFR.

"Dentro l'impianto sperimentale CIRCE ..." Enea Web TV

Attività 2006
Attività 2007
Attività 2008-2009
Attività 2011

Attività 2006

Partecipazione in ambito Euratom e Generation IV Intenational Forum (GIF) ai programmi per lo sviluppo di sistemi Lead Fast Reactor e Very High Temperature Reactor (tema 5.2.5.8, linea progettuale 3)

Referente: stefano.monti@enea.it, L. Moreschi, luigi.moreschi@enea.it