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Accelerare la certificazione della progettazione aggiornata del reattore nucleare

Le tecnologie energetiche nucleari di ultima generazione devono includere sostenibilità, resistenza alla proliferazione e migliore economia e sicurezza. Gli scienziati stanno convalidando uno di sei concetti di design per raggiungere lo scopo sopra indicato.
Accelerare la certificazione della progettazione aggiornata del reattore nucleare
Tre dei sei progetti di reattori nucleari di IV generazione (Gen IV) sono reattori veloci, in una posizione unica per raggiungere gli importanti traguardi imposti, dato che possono utilizzare attinoidi minori come combustibile. Gli attinoidi minori non includono l'uranio e il plutonio, ovvero quelli principali, presenti in maniera abbondante nelle scorie nucleari. In questo modo, i reattori veloci non solo possono generare il loro carburante ma anche utilizzare gli attinoidi dalle scorie generate e dalle scorie prodotte in futuro da altri reattori nucleari (termici). Questo riduce drasticamente il volume di scorie radioattive pericolose.

Gli scienziati che lavorano al progetto GOFASTR ("European gas cooled fast reactor"), finanziato dall'UE, si stanno concentrando sul reattore nucleare veloce raffreddato a gas (GFR). Il loro scopo è quello di affrontare le sfide principali per rendere fattibile il sistema GFR. I ricercatori hanno fatto enormi progressi nella convalida del concetto del sistema generale e stanno chiudendo con il reattore dimostrativo sperimentale ALLEGRO.

Il lavoro sul nucleo del reattore ha incluso le attività legate al trasporto dei neutroni e alla meccanica del nucleo. I ricercatori hanno anche studiato i sistemi principali come i componenti di limitazione della pressione primaria, il cui collasso può portare a un minore raffreddamento del combustibile e perfino alla perdita di restrizione di combustibile usato. Inoltre, hanno sviluppato concetti di conversione di energia e identificato materiali potenziali per il progetto di combustibile ALLEGRO basato sulla ceramica.

La sicurezza è stata la parte chiave della ricerca del progetto e gli scienziati stanno utilizzando metodi di probabilità per la valutazione dell'affidabilità e l'analisi di incidenti gravi. Al momento, gli studi hanno confermato che le norme di sicurezza vigenti sono adeguate nella maggior parte dei casi, e hanno fornito approfondimenti sulle modifiche di progettazione per eliminare certi rischi e soddisfare determinati requisiti.

GOFASTR sta convalidando il concetto di progettazione dei GFR di IV generazione, con esperimenti dettagliati e il modellamento dei combustibili, del nucleo dei reattori e dei sistemi primari, tra cui un'analisi completa della sicurezza. Il concetto sarà dimostrato nel reattore ALLEGRO, che consentirà di risolvere qualsiasi problema operativo. Il via libera velocizzerà la fornitura di un sistema di energia nucleare sostenibile, economico, sicuro e privo di emissioni di carbonio.

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Nuclear Fission