Sezioni

FOCUS FISSIONE NUCLEARE

Le attività ENEA

Reattore TRIGAReattore termico di ricerca TRIGA. Il reattore sviluppa una potenza di 1 MWth

  Reattore veloce di ricerca TAPIRO. Il reattore sviluppa una potenza di 5 kW

  Impianto VAPORE per la qualifica di componenti nucleari. Prove del sistema automatico di depressurizzazione del reattore AP-600 (Westinghouse). Vista d’assieme in una fase della campagna sperimentale

  Impianto sperimentale a metallo liquido LIFUS 5 presso il Centro Ricerche Brasimone. L’impianto è utilizzato per la qualifica sperimentale del generatore di vapore prototipico proposto per il reattore LFR – Lead cooled Fast Reactor

  Sezione di prova ICE (Integral Circulation Experiment), impianto a metallo liquido CIRCE (Centro Ricerche Brasimone). L’attività ICE ha permesso di caratterizzare in scala 1 MW il comportamento termo-fluidodinamico del sistema primario di un reattore LFR – Lead cooled Fast Reactor

L'ENEA, sin dalla sua costituzione, svolge attività di ricerca e sviluppo nel settore della fissione nucleare.

Nell’ambito del nuovo programma governativo di rilancio della produzione di energia elettrica da fonte nucleare, ha intensificato la partecipazione ai più importanti programmi di ricerca internazionali, sostenendo la crescita di competenza e di capacità del settore industriale nazionale.

Le attività tecnico-scientifiche sono focalizzate principalmente sulla ricerca e sviluppo di sistemi nucleari avanzati per impianti produttivi innovativi e per la risoluzione di problematiche di medio lungo termine legate alla disponibilità delle risorse di combustibile e alla minimizzazione dei rifiuti radioattivi a lunga vita.

L'ENEA svolge, inoltre, attività di formazione e informazione protese ad incrementare le competenze di settore e le conoscenze del pubblico sui vari aspetti dell’energia nucleare al fine di favorirne l’accettabilità.

L’ENEA svolge la propria attività di ricerca e sviluppo avvalendosi di impianti sperimentali per prove e qualifiche di materiali, componenti e sistemi, e di reattori nucleari di ricerca per sperimentazioni di fisica dei materiali e per applicazioni di medicina nucleare.

Con il suo grande bagaglio di conoscenze e competenze l’ENEA rappresenta un qualificato soggetto tecnico-scientifico in grado di supportare le Istituzioni – e, in particolare, l’Agenzia per la Sicurezza Nucleare - per tutte le attività di sicurezza, protezione e controllo connesse alla progettazione, realizzazione, esercizio e dismissione degli impianti nucleari e per l’individuazione di siti idonei di stoccaggio e smaltimento finale del materiale radioattivo, nel pieno e assoluto rispetto della salute dei cittadini e della conservazione del patrimonio ambientale.

Le principali attività di ricerca e sviluppo riguardano:

  • Sistemi nucleari avanzati: Attività di ricerca e sviluppo relative ai sistemi nucleari di nuova generazione (reattori avanzati refrigerati ad acqua leggera, reattori di quarta generazione refrigerati a metallo liquido e a gas ad alta temperatura) e di reattori nucleari a fissione di piccola e media taglia. In particolare, per quanto riguarda i reattori nucleari di IV Generazione, ENEA sviluppa e gestisce infrastrutture tecnologiche in supporto alla progettazione e dimostrazione della fattibilità di sistemi nucleari refrigerati a metallo liquido (LFR – Lead cooled Fast Reactor, SFR – Sodium cooled Fast Reactor) e gas (VHTR – Very High Temperature Reactor).
  • Ingegneria sperimentale: Realizzazione di impianti sperimentali per la qualifica di componenti prototipici e sistemi di impianti nucleari di potenza (AP1000, EPR - European Pressurized Reactor, LFR – Lead cooled Fast Reactor, ecc.), definizione, progettazione e conduzione di campagne sperimentali e interpretazione dei risultati.
  • Reattori di ricerca: Tecniche di diagnostica e terapia medica attraverso l'uso di canali a flusso neutronico modulabile di reattori nucleari di ricerca (Radiografia e Tomografia Neutronica); studio e caratterizzazione di materiali; validazione di codici neutronici.
  • Caratterizzazione dei materiali nucleari e dei rifiuti radioattivi: Caratterizzazione sperimentale dei materiali di prima barriera (fuel cladding) e dei materiali strutturali (acciai austenitici, acciai ferritici-martensistici, acciai a ossidi dispersi “ODS”, acciai ricoperti) per applicazioni in sistemi a metallo liquido fluente e gas ad alta temperatura. Qualifica dei materiali strutturali per la realizzazione dei componenti dinamici in metallo liquido pesante. sSviluppo, attraverso laboratori accreditati, di tecniche di caratterizzazione radiologica di materiali nucleari e rifiuti radioattivi; prove distruttive e non distruttive su materiali e componenti.
  • Gestione dei rifiuti radioattivi: Sistemi innovativi per lo smaltimento in sicurezza dei rifiuti nucleari; analisi di affidabilità per la definizione dei siti idonei per impianti di produzione e depositi di smaltimento, sistema integrato nazionale per la raccolta dei rifiuti radioattivi di origine non elettronucleare e delle sorgenti.
  • Modelli e simulazione: Sviluppo di modelli e simulazione del sistema reattore per studi di sicurezza ed ingegneria su sistemi nucleari attuali e futuri; simulazione di sistemi avanzati di controllo e protezione; modelli avanzati di supporto alle decisioni per operatori di impianto; sistemi innovativi di interfaccia uomo-macchina.

Le attività sono portate avanti nell’ambito di programmi nazionali di ricerca e sviluppo finanziati dal Ministero dello Sviluppo Economico (in particolare, nell’ambito dell’Accordo di Programma relativo alla Ricerca di Sistema Elettrico) e dal Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca, di progetti europei finanziati dall’Euratom e di altre rilevanti iniziative internazionali.

L’ENEA ha rapporti di collaborazione con le principali Istituzioni, Università ed Enti di ricerca nazionali e internazionali, accordi con i principali organismi nucleari internazionali (International Atomic Energy Agency, Nuclear Energy Agency, EURATOM) e, oltre alla partecipazione ai principali Programmi di Ricerca Europei, mantiene rapporti di collaborazione e scambio di ricercatori con i due principali enti di ricerca nucleare francesi (Commissariat à l’Énergie Atomique e Institut de Radioprotection e de Sûreté Nucléaire).

La formazione di tecnici, operatori e manager di impianti nucleari è svolta in collaborazione con i principali atenei italiani (Consorzio Interuniversitario per la Ricerca Tecnologica Nucleare), i ministeri di riferimento (Ministero dello Sviluppo Economico, Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca, Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare) e le principali industrie e società di formazione del settore.

Qualificazione componenti e sistemi

Impianto di irraggiamento γ CALLIOPE,
che può essere utilizzato per
irraggiamenti gamma di rilevanza scientifica
e industriale. Rastrelliera dell’impianto con
sorgenti di 60Co e visione dell'effetto Cherenkov

Il processo di qualificazione è uno dei principi cardine di progettazione e realizzazione di impianti e, in particolare, delle centrali nucleari. Consiste nel sottoporre i sistemi, i componenti e le strutture rilevanti ai fini della sicurezza nucleare ad un complesso sistema di prove sperimentali, alle specifiche condizioni ambientali dovute ad un incidente o ad un rischio esterno, per verificare che essi continuino a svolgere le funzioni per le quali sono stati progettati con la massima affidabilità, consentendo di mantenere sotto controllo il reattore in qualunque situazione.

L'ENEA è dotata di laboratori e infrastrutture sperimentali in cui è possibile condurre l'intero processo di qualificazione di componenti, dispositivi e sistemi inerenti la sicurezza nucleare nonché molteplici competenze tecnico-scientifiche e una serie di laboratori in grado di offrire un ampio ventaglio di ricerche, misure e prove a supporto dell'attività di qualificazione, dallo stadio di studio preliminare, alla fase di pre-qualifica fino al supporto alle verifiche funzionali durante il processo di qualifica vero e proprio.

Radioprotezione

Istituto di Radioprotezione ENEA:
Whole Body Counter – Misure in
vivo di contaminazione interna

In tema di radioprotezione l'ENEA e, in particolare, l'Istituto di Radioprotezione ENEA, detiene competenza e capacità di intervento uniche e può rispondere a esigenze derivanti dall'utilizzo delle radiazioni ionizzanti nelle varie attività di ricerca ed applicazioni tecnologiche dell'Agenzia, delle PA e di utenti privati, non solo necessariamente alle attività “nucleari”.

Prima fra tutti è l'applicazione delle radiazioni ionizzanti in ambito sanitario dove si registrano i maggiori valori di dose individuali ed il maggiore contributo alla dose collettiva media mondiale. Il costante confronto con il contesto Europeo ed Internazionale, nonché l'attività di sorveglianza fisica di radioprotezione, svolta per legge dall'ENEA, costituiscono uno stimolo al mantenimento, all'ottimizzazione delle tecniche dosimetriche adottate nonché allo sviluppo di nuove tecniche di misura e procedure di valutazioni di dose.

Le attività di “service” fornite all'interno dell'ENEA sono di alto livello qualitativo e in alcuni casi uniche a livello nazionale; anche per questo, le tecniche di dosimetria e la taratura di strumentazione per radioprotezione sono richieste da oltre 400 utenti fra aziende private e PA.

Metrologia delle radiazioni ionizzanti

Istituto Nazionale di Metrologia delle
Radiazioni ionizzanti: Impianto d’irraggiamento
per la dosimetria in atmosfere di riferimento
di radon

L'attività di metrologia delle radiazioni ionizzanti è un compito assegnato all'Istituto Nazionale di Metrologia delle Radiazioni Ionizzanti dell'ENEA (INMRI-ENEA) dalla Legge 11 agosto 1991 n. 273.

L'Istituto deve assicurare le condizioni per l'affidabilità della misura delle radiazioni ionizzanti in tutti i settori di interesse: radioterapia, radiodiagnostica medica, radioprotezione in campo ambientale e ospedaliero e nella ricerca scientifica; si deve occupare di procedure e prove per omologazione e taratura di strumenti di misura; partecipa alla Commissione tecnico-consultiva della Presidenza del Consiglio dei Ministri per la sicurezza nucleare e la protezione sanitaria.

Approfondimenti

UNITÀ DI RIFERIMENTO

Unità Tecnica Metodi per la Sicurezza dei Reattori e del Ciclo del Combustibile
Responsabile: Ing. Stefano Monti
e-mail: stefano.monti@enea.it

Unità Tecnica Tecnologie e Impianti per la Fissione e la Gestione del Materiale Nucleare
Responsabile: Ing. Massimo Sepielli
e-mail: massimo.sepielli@enea.it

Unità Tecnica Tecnologie dei Materiali
Responsabile: Dott. Marco Vittori Antisari
e-mail: marco.vittori@enea.it

Unità Tecnica Ingegneria Sperimentale Brasimone
Responsabile: Ing. Pietro Agostini
e-mail: pietro.agostini@enea.it

Istituto di Radioprotezione
Responsabile: Dott.ssa Elena Fantuzzi
e-mail: elena.fantuzzi@enea.it

Istituto Nazionale di Metrologia delle Radiazioni Ionizzanti
Responsabile: Dott. Pierino De Felice
e-mail: pierino.defelice@enea.it