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RICERCA SISTEMA ELETTRICO

Nuovo nucleare da fissione - Reattori innovativi

Partecipazione in ambito Euratom e Generation IV Intenational Forum (GIF) ai programmi per lo sviluppo di sistemi Lead Fast Reactor e Very High Temperature Reactor

Referente: Luigi Moreschi
luigi.moreschi@enea.it

Generation IV è il più rilevante accordo quadro di cooperazione internazionale per la ricerca e sviluppo della prossima generazione di reattori nucleari, sottoscritto da Argentina, Brasile, Canada, Cina, Francia, Giappone, Corea del Sud, Sud Africa, Svizzera, Regno Unito, USA, ed EURATOM.

I reattori Generation IV dovrebbero entrare in funzione a partire dal 2030 e sostituire gradualmente i reattori di II e III generazione attualmente in esercizio o in via di realizzazione. Essi dovrebbero non solo permettere un incremento della quota di energia elettronucleare nel mondo, ma anche consentire la produzione di calore di processo, acqua potabile e idrogeno.

Il programma prevede attività di R&S riguardanti il LFR (Lead Fast Reactor) e il VHTR (Very High Temperature Reactor).

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LFR

Le attività sono portate avanti in sinergia ed integrazione con il progetto europeo ELSY (European Lead-cooled System) ed il programma TRASCO-3 del MIUR. Il programma si avvale anche degli sviluppi della tecnologia dei metalli liquidi pesanti previsti nell’ambito dell’Integrated Project EUROTRANS (Dominio DEMETRA) e dell’International Integrated Iniziative VELLA, entrambi del FP6 europeo.

Tra le attività principali:

Sviluppo di tecnologie e ottimizzazione di componenti tramite prove sperimentali ad hoc. Più in particolare: sviluppo e qualificazione del generatore di vapore; sviluppo di nuovi materiali per applicazioni speciali (pompe e guaina del combustibile); sviluppo di strumentazione e componenti avanzati; campagna di irraggiamenti su materiali strutturali e riporti superficiali in piombo in ambiente veloce, in collaborazione con Istituti Russi di ricerca operanti nel settore.

Neutronica e termoidraulica di nocciolo; sviluppo metodi per la progettazione del core a flusso neutronico veloce raffreddato a metallo liquido pesante; sviluppo dell’impianto dimostrativo.

VHTR

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Le attività rappresentano un complemento a quanto è previsto come partecipazione italiana al progetto integrato europeo IP-RAPHAEL (ReActor for Process heat, Hydrogen And ELectricity generation) e, di conseguenza, al progetto di VHTR previsto in ambito Generation IV. Due sono le linee di attività:

Sperimentazione sul circuito ad elio He-FUS3 dell’ENEA-Brasimone per prove comportamentali di materiali e componenti in He ad alta temperatura e relative simulazioni con codici RELAP e CFD. Sviluppo e qualifica di codici e modelli per l’analisi termofluidodinamica in regime transitorio di VHTR. Valutazioni di potenzialità di produzione di idrogeno.

Valutazioni numeriche riferite al reattore TAPIRO dell’ENEA-Casaccia per simulare la forte variabilità dello spettro neutronico nella zona di interfaccia tra nocciolo e riflettore tipica di un VHTR.

Scenario di riferimento, obiettivi, risultati

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