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Reattori nucleari a prova di fusione Ottieni un controllo di sicurezza in Europa
Per anni gli scienziati nucleari hanno parlato di una rinascita dei reattori a sale fuso, che sono alimentati da un combustibile liquido piuttosto che da barre di combustibile solido, come un modo per aiutare a innescare la tanto attesa rinascita nucleare. I recenti sviluppi indicano che questo progetto alternativo di reattore nucleare sta finalmente compiendo progressi graduali verso la commercializzazione.
I reattori a sale fuso come questo, costruiti a Oak Ridge, potrebbero essere operativi all'inizio degli anni '20.
Ad agosto un consorzio di istituti di ricerca e università operanti sotto l'egida della Commissione Europea, tra cui il Università tecnologica di Delft (TU Delft) nei Paesi Bassi, in Francia Centro nazionale per la ricerca scientifica e il Centro comune di ricerca della Commissione a Bruxelles, hanno avviato un programma di ricerca quadriennale volto a dimostrare i vantaggi in termini di sicurezza dei reattori a sali fusi. Chiamato Safety Assessment of the Molten Salt Fast Reactor, o Samofar, lo sforzo porterà a un prototipo di reattore nei primi anni 2020 se tutto andrà come previsto.
Costruiti e testati per la prima volta negli anni '60, presso l'Oak Ridge National Laboratory, i reattori a sale fuso sarebbero la prima tecnologia veramente nuova per la generazione di energia nucleare a raggiungere il mercato negli ultimi tre decenni. Producendo zero emissioni di carbonio, usano una soluzione radioattiva che mescola il combustibile nucleare con un sale liquido. Possono funzionare con l'uranio ma sono anche ideali per il torio, un combustibile nucleare alternativo che è più pulito, più sicuro e più abbondante dell'uranio.
I reattori a sale fuso offrono anche vantaggi intrinseci in termini di sicurezza: poiché il combustibile è liquido, si espande quando riscaldato, rallentando così la velocità delle reazioni nucleari e rendendo il reattore autonomo. E sono costruiti come vasche da bagno, con uno scarico sul fondo bloccato da un tappo antigelo. Se qualcosa va storto, il tappo antigelo si scioglie e il nocciolo del reattore defluisce in un contenitore sotterraneo schermato. Possono operare come produttori di energia termica o come reattori bruciatori che consumano scorie nucleari dai reattori convenzionali.
In sostanza, i reattori a sale fuso potrebbero risolvere i due problemi che hanno tormentato l'industria nucleare: sicurezza e rifiuti.
Sebbene i vantaggi dei reattori a sali fusi siano stati compresi da tempo, rimangono nella fase di ricerca e sviluppo perché, nell'era post-Fukushima del gas naturale a basso prezzo, è difficile convincere gli investitori a finanziare qualsiasi tecnologia nucleare alternativa. Negli Stati Uniti possono volerci un decennio o più, e centinaia di milioni di dollari, solo per presentare un nuovo progetto di reattore alla Nuclear Regulatory Commission per una domanda di licenza.
Samofar è concentrato reattori veloci , che sono più efficienti dei convenzionali reattori ad acqua leggera e possono generare elementi fissili dalle scorie nucleari. I ricercatori costruiranno strutture di laboratorio sperimentali - non, almeno per i prossimi anni, un vero e proprio reattore funzionante - per testare la geometria del tappo di congelamento, i rivestimenti dei materiali dei recipienti e dei tubi, il comportamento del combustibile liquido durante la circolazione e il drenaggio e altre metriche di sicurezza chiave.
Il progetto rappresenta il primo passo verso la convalida e la dimostrazione su larga scala della tecnologia, afferma Jan-Leen Kloosterman, professore di fisica nucleare alla TU Delft e ricercatore capo su Samofar. Si spera che i risultati portino anche a un impegno molto maggiore da parte della grande industria nucleare.
Ottenere quell'impegno rimane una lotta in salita, ma un rapporto finanziato dal governo del Regno Unito e pubblicato di recente da Sviluppi del processo energetico , una società di ricerca con sede a Londra, esamina le tecnologie di sei potenziali sviluppatori di reattori a sali fusi— Libera l'energia , Energia Moltex , ThorCon Power, Seaborg Technologies, Terrestrial Energy e Potenza transatomica —e trova segnali incoraggianti per i prossimi 10 anni (vedi Experiments Start on a Meltdown-Proof Nuclear Reactor). Dopo un decennio di lavoro, le aziende sono ora pronte con le proposte per il passaggio successivo all'implementazione, ovvero la progettazione ingegneristica per preparare il caso di sicurezza e per procedere alla progettazione e costruzione.
Il programma più avanzato per i reattori a combustibile liquido a base di torio è in Cina, dove il Istituto di Fisica Applicata di Shanghai secondo quanto riferito prevede di costruire un prototipo nei prossimi anni. Il programma di Shanghai è una collaborazione con l'Oak Ridge National Laboratory, dove è nata la tecnologia nucleare a sale fuso.