Attenuazione dei termini sorgente per gravi incidenti nucleari
A seguito di un incidente nucleare, può essere necessario procedere al rilascio controllato di aria radioattiva dal reattore per impedire danni all’edificio di contenimento e quindi un grande e incontrollato rilascio radioattivo. Molti paesi avevano già installato sistemi di sfiato filtrato dell’area di contenimento (filtered containment venting systems, FCVS) prima dell’incidente di Fukushima verificatosi nel 2011, e la maggior parte degli impianti rimanenti ha seguito tale pratica dopo l’incidente. Il progetto PASSAM (Passive and active systems on severe accident source term mitigation), finanziato dall’UE, ha studiato tecnologie idonee per la pulizia dell’aria. Il lavoro si è concentrato sui sistemi FCVS. Il team di ricerca ha studiato i sistemi esistenti, oltre a nuove tecnologie tra cui agglomeratori acustici, spray ad alta pressione, precipitatori elettrostatici e avanzati prodotti con zeoliti, inoltre sono stati combinati sistemi di filtrazione a secco e umida. I ricercatori hanno testato i vari sistemi in condizioni realistiche simulando incidenti nucleari gravi. L’opera era destinata a migliorare la mitigazione e a dimostrare le capacità dei nuovi sistemi di realizzare una maggiore attenuazione dei pericoli. Il progetto PASSAM ha dedicato la maggior parte degli sforzi in relazione alla depurazione delle piscine dei reattori. I ricercatori hanno indicato che in alcune circostanze la realtà relativa all’idrodinamica dei gas è sostanzialmente diversa da quella che viene descritta nei codici di analisi degli incidenti. In aggiunta, hanno dimostrato la necessità di mantenere condizioni alcaline nel depuratore, per impedire il rilascio ritardato di iodio. Il team ha anche controllato l’efficienza di filtrazione dei filtri a letto di sabbia e dei prefiltri metallici, per quanto riguarda lo iodio organico e molecolare in forma gassosa. Altri esperimenti hanno dimostrato che gli aerosol di ioduro di cesio intrappolati nel filtro a sabbia sono instabili e possono costituire un termine di sorgente caratterizzato da ritardo. Non accade lo stesso per le particelle intrappolate in un prefiltro metallico. Gli studi relativi ad agglomeratori acustici e spray ad alta pressione dimostrano un aumento nelle dimensioni delle particelle presenti a monte dei sistemi FCVS, dunque dimostrano un miglioramento nell’efficienza di filtrazione. In aggiunta, il team di ricerca ha notato una diminuzione nella concentrazione di massa di aerosol. Sebbene un aumento delle dimensioni relative alle particelle non possa essere misurato per lo spray ad alta pressione, il sistema ha dimostrato un’efficienza accettabile che ha consentito la riduzione della concentrazione di particelle aerodisperse. I test di intrappolamento dello iodio organico e molecolare in forma gassosa, utilizzando precipitatori elettrostatici bagnati (wet electrostatic precipitators, WESP), hanno confermato l’importanza di ottimizzare la configurazione WESP e le procedure operative. I ricercatori hanno confermato anche l’efficienza di intrappolamento delle zeoliti, ed è stata dimostrata una buona ritenzione di ioduri organici gassosi mediante una combinazione di wet scrubber e filtrazione con zeoliti. Il progetto PASSAM ha creato un database che si rivelerà prezioso al fine di realizzare o migliorare i sistemi di mitigazione per i reattori nucleari.