L’energia nucleare è economica e indipendente dalla situazione ambientale, permette di intervenire rapidamente fornendo più energia quando occorre, funziona sette giorni su sette per ventiquattro ore per 365 giorni (27/7/365); ci libererebbe dal fabbisogno dei combustibili fossili, responsabili dell’effetto serra.
Fortunatamente, il Dipartimento della Energia americano (US Department of Energy), con altri grandi investitori, tra questi Bill Gates (https://en.wikipedia.org/wiki/TerraPower), non la pensano in questo modo e stanno investendo nei reattori veloci a ” Sali fusi” (Molten salt reactor), che utilizzano un sale di Sodio come refrigerante, mantenuto a temperatura superiore 418 °C, in equilibrio tra lo stato liquido e gassoso senza la necessità di pressurizzarlo. (https://natriumpower.com/)
Questi reattori utilizzano Uranio con un arricchimento in U-325 compreso tra il 5 e 20% (HALEU); l’Uranio naturale ha una percentuale di U-235 di circa lo 0,7%.
L’HALEU, può essere prodotto riprocessando il combustibile esaurito dei reattori nucleari tradizionali, anche se, sembrerebbe, non contribuire a ridurre il problema delle scorie esauste.
Per sicurezza, le barre di controllo, in caso di necessità, si disinseriscono per gravità, e la circolazione naturale dell’aria, agisce da raffreddante di emergenza, inoltre questo tipo di reattore non necessita di grossi schermi isolanti, perché sono interrati.
Dopo i disastrosi eventi di Chernobyl e Fukushima, nessun italiano penserebbe di investire in un reattore nucleare, perché riteniamo che questa tecnologia sia troppo pericolosa e il rischio non vale l’investimento, sebbene tutto ciò non impedisca di acquistare l’energia elettrica prodotta con il nucleare, dai paesi limitrofi.
La società “Radiant” afferma che il nucleo del loro piccolo reattore nucleare, controllabile da remoto, non può fondersi e resiste alle alte temperature perché l’utilizzo dell’Elio, utilizzato per raffreddare il nucleo, riduce la possibilità di ebollizione, corrosione e rischio di contaminazione.
https://wikiita.com/nuclear_reactor_coolant
un reattore nucleare da 1 MegaWatt , trasportabile e allacciabile alla rete di distribuzione energetica in caso di calamità.
Il Dipartimento della Difesa Americano, sta pianificando l’utilizzo di un reattore nucleare, di IV generazione, raffreddato a gas che utilizza un alto dosaggio di particolato di Uranio a basso arricchimento (Triso) di piccola potenza, facilmente trasportabile, in grado di erogare, tra 1 e 5 Megawatt di elettricità in tre anni.
Dipartimento della Difesa Americana
RADIANT
La necessità di ridurre i costi di costruzione e dei servizi per la distribuzione dell’energia prodotta, in aggiunta alla necessità di evitare il consumo di grandi aree di terreno e la produzione di enormi rifiuti radioattivi da smaltire, la ricerca si è orientata verso la costruzione di piccoli reattori nucleari, intrinsecamente sicuri, trasportabili e facilmente allacciabili ai servizi esistenti.
Sono anche caratterizzati dai neutroni, generati dalla reazione di fissione, che contrariamente delle generazioni precedenti (reattori termici veloci) che dovevano essere rallentati, mediante delle barre di grafite interposte alle barre di Uranio, nel caso dei reattori di IV generazione, si utilizza un moderatore per rallentare i neutroni.
Reattori a Sali fusi trasportabili.
la società svedese, “Seaborg Technologies”, ha sviluppato una serie di reattori a sali fusi da 600MWh, collocati su di una chiatta e costruiti in serie, pertanto trasportabili ovunque ci sia acqua, in grado di servire una popolazione di 100.000 abitanti, senza la necessità di sostituire il combustibile nucleare, per 12 anni.
Questi reattori a “sali fusi”, sono facilmente collegabili alla rete energetica, senza dover acquistare un pezzo di terra, su cui costruire l’impianto, certamente osteggiato dalla popolazione che non vuole una fonte radioattiva vicino casa.
Questa tecnica di raffreddamento del reattore, oltre a non dover essere pressurizzato, minimizza i rischi in caso di incidente.
Se i sali fusi dovessero essere esposti all’aria, la ventilazione li raffredderebbe facendoli solidificare formando uno strato protettivo roccioso che anche se radioattivo, ma non si disperderebbe nell’ambiente come una nuvola.
La radioattività è misurabile fino a circa 5 metri di distanza, una squadra equipaggiata con contatori geiger potrebbe arginare il problema, e, poiché è insolubile in acqua, anche nel caso dovesse affondare, non provocherebbe danni irreparabili.
Nel caso che la temperatura del reattore dovesse continuare a salire fuori controllo, un tappo di sale congelato, posto sul fondo del reattore, si fonderebbe scaricando immediatamente il nocciolo in una serie di serbatoi di drenaggio raffreddati, posti sotto la struttura.
La probabilità che un incidente possa comunque avvenire, non è da scartare, anche se si sono prese tutte le precauzioni con 4 livelli di ridondanza ad ogni punto di guasto cercando di ridurre le conseguenze, se il reattore dovesse esplodere e i sali dovessero essere sparsi nei dintorni, si solidificherebbero e potrebbero essere raccolti e neutralizzati da una squadra equipaggiata con i contatori geiger.
told Radio Spectrum in an interview.
nuclear is already by far the safest method of power generation
La corrosione è la principale sfida da affrontare per questo tipo di reattore.
I sali fusi sono altamente corrosivi, così pure, l’acqua marina in cui navigano le chiatte che trasportano i reattori nucleari, che sono costruite per durare 25 anni.
cargo ships are typically designed with a 25-year service life in mind
invece di usare le barre di grafite per moderare la reazione nucleare, a causa della loro fragilità, la società svedese ha optato per utilizzare l’idrossido di Sodio, un altro sale fuso come moderatore, che è anch’esso molto corrosivo.
MSR ( reattori raffreddati a sali fusi)
Nei reattori MSR , il sistema di raffreddamento e il combustibile fissile sono gli stessi, invece di essere sotto forma di barre o di pellets il combustibile è mischiato ai fluoruri, che fluiscono attraverso il moderatore ( grafite) in modo da generare un flusso di neutroni lento che controlla la temperatura della reazione nucleare, mantenendola bassa in modo da evitare i problemi di corrosione, facilitando la rimozione del materiale spento facilmente rimpiazzato con il nuovo.
HALEU
TRISO
Tra le nuove società che utilizzano questa tecnologia, sta emergendo la “Newcleo”, che ha già raccolto i fondi necessari per produrre questi nuovi reattori nucleari di IV generazione che utilizzano gli scarti dei vecchi generatori (MOX) e sono intrinsecamente sicuri.
NUSCALE -modular nuclear reactor
La società “Nuscale”, ha ottenuto l’approvazione per la certificazione da parte dell’ente certificatore NRC (US Nuclear Regolatory Commission), per la produzione di rettori nucleari modulari composta da unità SMR da 77 MEGAWATTS ciascuno.
Ogni singolo modulo, 20 metri di altezza con un diametro di 2,7 metri, è equipaggiato con la propria turbina con il ricircolo dell’acqua ottenuta dalla condensazione del vapore.
Ogni modulo è costruito in fabbrica e trasportato alla destinazione finale dove sono immersi in una vasca di cemento piena d’acqua predisposta per accogliere fino ad un massimo di 12 moduli, con potenza totale di circa 924 MEGAWATTS
L’intrinseca sicurezza dei reattori di classe SMR, permette lo spegnimento automatico del sistema in caso di anomalia senza l’intervento dell’operatore e senza la necessità di dover essere alimentato, la vasca d’acqua esterna, dove sonno immersi i reattori, aggiunge un ulteriore sistema di protezione.
Riccardo Monti