Contenimento all’interno del contenitore per centrali nucleari di potenza elevata
L’incubo dei soggetti interessati all’energia nucleare in tutto il mondo ha un nome: corium. Questo flusso di lava creato dall’uomo – il risultato della fusione del nocciolo in un reattore – può rimanere radioattivo per secoli, quindi il suo rilascio nell’ambiente in caso di incidenti gravi deve essere impedito a qualsiasi costo. Assumere il controllo del corium La soluzione IVR è una delle poche disponibili per evitare un tale scenario disastroso e il suo principale vantaggio è quello di contenere il corium dentro uno spazio identificato e limitato. Tuttavia, anche se questa strategia è stata valutata e applicata per reattori di potenza relativamente piccola, si deve ancora fare luce su molte incertezze riguardanti il suo uso in reattori di potenza superiore (circa 1 000 MWe). «Quanto più grande è la potenza del reattore, tanto più piccolo è il margine di sicurezza per quanto riguarda il rischio di guasto del contenitore», afferma il coordinatore del progetto, il dott. Florian Fichot di IRSN. «Se questo rischio residuo diventa superiore al 10 %, i benefici dell’attuazione di una strategia IVR diventano discutibili». Grazie al finanziamento nell’ambito del progetto IVMR (In-Vessel Melt Retention Severe Accident Management Strategy for Existing and Future NPPs), un consorzio formato da 23 membri e guidato da IRSN ha analizzato l’applicabilità e la fattibilità tecnica della soluzione IVR per reattori di potenza elevata, concentrando l’attenzione sulle 320 unità esistenti del tipo VVER-1000 in Europa e sui futuri reattori del tipo PWR o BWR. Hanno utilizzato gli strumenti, le conoscenze e i codici informatici più avanzati per ideare una nuova metodologia che affronti l’implementazione della IVR. «La nostra metodologia ha una portata maggiore rispetto al suo predecessore e permette di includere dei fenomeni in precedenza trascurati, per esempio la possibile inversione della stratificazione tra ossido e metallo nella piscina di corium. Un altro vantaggio è che non si tratta solamente di un approccio probabilistico: Include anche delle valutazioni più deterministiche, che aiutano a evitare supposizioni incoerenti», spiega il dott. Fichot. Non è solo la potenza del reattore a essere rischiosa Il consorzio ha scoperto, tra le altre cose, che la potenza del reattore non è l’unico fattore a determinare il rischio residuo: infatti è emerso che quanto più grande è la proporzione tra la massa delle strutture in acciaio nel corium rispetto alla massa del combustibile, tanto più la IVR diventa un’opzione attuabile. «Questo è il motivo per cui reattori come AP1000 o HPR1000, che sono progettati per la IVR, contengono grandi strutture in acciaio», spiega il dott. Fichot. Un’altra importante osservazione compiuta nell’ambito di IVMR è relativa alla quantità di acqua disponibile per ritardare il momento di fusione completa del materiale del nocciolo: se può essere ritardata di 12 ore, le condizioni diventano più favorevoli per la soluzione IVR persino in reattori di potenza elevata. La progettazione VVER-1000 include tali fattori favorevoli e questo la rende, in base alle conclusioni del progetto, un buon candidato per l’installazione a posteriori di una strategia IVR. Il dott. Fichot rimane tuttavia cauto su questo punto, visto che si devono fare delle valutazioni complete dei rischi – inclusi rischi non relativi solo al corium– prima di poter trarre delle conclusioni definitive per il reattore VVER-1000. Il progetto ha compiuto anche dei passi in avanti dal punto di vista tecnico su aspetti quali il miglioramento dell’efficienza del raffreddamento esterno, lo studio dell’iniezione di acqua nel contenitore e del simultaneo raffreddamento per aspersione del contenitore. «Il riscontro è stato alquanto positivo, in particolare dai partner industriali coinvolti nel progetto: EDF, Fortum, Paks e Framatome. Abbiamo anche assistito a espressioni di interesse da organizzazioni all’estero, in particolare organizzazioni cinesi, russe, sudcoreane, giapponesi e ucraine che si sono ufficialmente unite al progetto allo scopo di condividere i risultati», conclude il dott. Fichot.
Parole chiave
IVMR, contenimento all’interno del contenitore, energia nucleare, reattore, fusione del nocciolo, valutazione, corium