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Fast Reactor Experiments for hYbrid Applications

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Trasmutazione delle scorie nucleari tramite acceleratori di particelle

I progressi nella tecnologia degli acceleratori di particelle hanno permesso di generare un fascio di particelle per trasformare il combustibile nucleare esaurito in una forma riutilizzabile. I fisici finanziati dall’UE hanno lavorato assieme agli ingegneri, sul monitoraggio online di un tale sistema guidato da acceleratore di particelle (ADS, accelerator-driven system).

Energia
Ricerca di base

Il sistema ADS potrebbe essere usato per tramutare attinidi rari e di altri prodotti caratterizzati da lunga durata di fissione, fornendo così una risposta al problema della gestione dei rifiuti nucleari. Il sistema in questione è costituito da un reattore veloce sottocritico accoppiato a un acceleratore, il quale produce neutroni supplementari, necessari per sostenere la potenza erogata dal nocciolo del reattore. Il monitoraggio online di un tale potente sistema, durante il funzionamento, è stato al centro di una serie di progetti di ricerca condotti con il sostegno dell’UE. Nell’ambito del progetto FREYA (Fast reactor experiments for hybrid applications), gli esperimenti sono stati condotti presso il Centro belga per la ricerca nucleare (SCK•CEN). L’impianto Venus è stato modificato con reattore veloce a base di uranio arricchito e piombo. Questo simulatore di reattore veloce è stato quindi accoppiato a un acceleratore che ha emesso un fascio di deuteroni, ossia il (GENEPI)-3C (Genérateur de Neutrons Pulsé Intense). Il fascio incidente sul piano mediano nel nocciolo del reattore Venus ha generato neutroni con energia di 14 MeV. I partner del progetto FREYA hanno utilizzato il metodo di Sjöstrand e Source jerk, tra gli altri metodi, per stimare la reattività delle diverse configurazioni sottocritiche dei noccioli. Le ricerche hanno incluso configurazioni con efficiente fattore di moltiplicazione k nell’intervallo compreso tra 0,95 e 0,99. Gli esperimenti hanno fornito dati importanti per la validazione del codice ADS necessario per il reattore MYRRHA (Multi-purpose hybrid research reactor for high-tech applications). Progettato per essere più di un reattore sottocritico con acceleratore di particelle, MYRRHA è previsto per funzionare come un impianto di irradiazione multiuso. Inoltre, le misurazioni eseguite presso la struttura Venus hanno gettato le basi per lo sviluppo del dimostratore ALFRED (Advanced Lead Fast Reactor European Demonstrator). Il reattore è attualmente in fase di sviluppo nel quadro dell’iniziativa europea ESNII (Sustainable Nuclear Industrial Initiative) da parte di un consorzio di partner industriali e di ricerca.

Parole chiave

Scorie nucleari, sistema guidato da acceleratori, FREYA, reattore veloce, MYRRHA

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