Fissione nucleare di IV generazione

La fissione nucleare è un processo di disintegrazione atomica durante il quale nuclei pesanti (uranio o plutonio) si scindono in frammenti minori con emissione di energia e radioattività. I neutroni liberati nel processo danno luogo ad altre reazioni innescando così un processo a catena. L’energia liberata dalla fissione all’interno del reattore riscalda un fluido termovettore che a sua volta alimenta una turbina a vapore in un tradizionale ciclo termoelettrico.

L’evoluzione dei reattori di fissione ha portato a notevoli migliorie in termini di efficienza di reazione e sicurezza, arrivando alla progettazione di impianti (detti di quarta generazione) in cui il ciclo di combustibile è chiuso e permette il riprocessamento del combustibile nucleare, la produzione di una minore quantità di scorie e l’eliminazione del plutonio (utilizzabile in armi nucleari) come residuo del processo. Gli impianti di quarta generazione si sottraggono così al rischio di proliferazione nucleare e sono pertanto più economici e sicuri. Entro i prossimi dieci anni saranno presentati diversi prototipi basati su queste innovazioni con una prospettiva di realizzazione prevista per il 2030. I costi non sono ancora determinabili, ma si stanno studiando software in grado di stimarli attraverso l’analisi di vari parametri.

 

Alcuni esempi di reattori di IV generazione:

 

MSR (Molten Salt Reactor): Refrigerato a fluoruri di sodio e zirconio, utilizza come combustibile fluoruri di urano e plutonio e prevede il rifornimento e la rimozione di prodotti fissili durante il ciclo di funzionamento.

VHTR (Very-High-Temperature Reactor): Raffreddato a elio, permette il raggiungimento di temperature fino a 1.000 °C ed efficienze di produzione elettrica superiori al 50%.

GFR (Gas-Cooled Fast Reactor): Reattore veloce raffreddato a elio con sistema integrato di trattamento scorie.

LFR (Lead-Cooled Fast Reactor):Reattore raffreddato a piombo, di minor taglia rispetto al GFR.

SCWR (Super Critical Water Reactor): Reattore refrigerato ad acqua con layout impiantistico più semplice ed economico.

SFR (Sodium-Cooled Fast Reactor): Reattore con largo margine di sicurezza di ebollizione del sodio refrigerante.

 

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