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 ..."
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
Attività 2007
Reattori di quarta generazione (tema 5.2.5.8, linea progettuale 3)
Referente: stefano.monti@enea.it; L. Moreschi, luigi.moreschi@enea.it; M. Tarantino, mariano.tarantino@enea.it
Attività 2008-2009
Reattori di quarta generazione (progetto 1.3, linea progettuale 3)
Referente: paride.meloni@enea.it, M. Tarantino, mariano.tarantino@enea.it
Attività 2011
Reattori di quarta generazione (progetto 1.3.1, linea progettuale 3)
Referente: mariano.tarantino@enea.it
- Nucleare da fissione - Studi sul nuovo nucleare e partecipazione ad accordi internazionali Reattori di IV Generazione Risultati Conseguiti
Mariano Tarantino e Pietro Agostini, ENEA (presentazione a convegno, Roma, 28-29 novembre 2012)