Archivio Nucleare

Il progetto di ricerca denominato n_Tof (neutron Time of Flight), ha come scopo la misura, con precisioni mai raggiunte, di sezioni d’urto per cattura neutronica, e sfrutta una facility situata al CERN di Ginevra. Tali nuove misure aprono scenari interessanti, anche per quanto riguarda l’energia nucleare.

È in corso di studio un impianto per l’incenerimento (o riciclaggio) delle scorie, che si basa su un sistema detto ADS (Accelerator Driven System) proposto per la prima volta, all’inizio degli anni ’90, dall’americano Bowman e dall’italiano Rubbia; tale procedimento potrebbe essere utilizzato sia per smaltire scorie già esistenti provenienti da centrali nucleari, o anche da testate in via di smantellamento, sia in nuove generazioni di reattori nucleari per la produzione di energia più sicura e meno inquinante.
Un tipico ADS consisterebbe di due apparati, connessi tra loro: un normale reattore nucleare sottocritico (nel quale cioè la reazione a catena non è capace di autoalimentarsi) accoppiato ad un acceleratore di particelle, designato all’immissione, nel core del reattore, di un quantitativo di neutroni atti ad alimentare la reazione stessa. Il numero di neutroni con cui sarebbe possibile irraggiare è elevato, grazie al metodo che si utilizza per produrli (spallazione).
Uno dei vantaggi che si otterrebbe da un simile apparato è il possibile utilizzo di nuovi e più convenienti combustibili, ad esempio basati sul ciclo del Torio (Uranio 233, fissile, viene ricavato da Torio 232 per cattura neutronica). L’utilizzo di reazioni che sfruttano tale elemento presenta diverse agevolazioni: le scorie hanno una quantità molto inferiore di attinidi minori, che notoriamente rappresentano la parte più radiotossica dei prodotti di fissione; in natura il torio è più abbondante dell’uranio; non esiste infine il problema della proliferazione, cioè non è possibile ricavarne testate nucleari.
Addentrandoci un po’ più a fondo nel problema delle scorie, dividiamole per chiarezza in due gruppi: gli attinidi minori (Curio, Americio, Plutonio, Nettunio…) e frammenti di fissione (Cs, Se, I, Tc…). I primi, come detto, sono i più radiotossici a causa dei loro lunghissimi tempi di dimezzamento, e ciò che si pensa di fare è trasmutarli (cattura neutronica) in elementi più pesanti che siano di nuovo fissili, in modo da poterli reintrodurre nel reattore, in aggiunta al combustibile standard, per produrre altra energia. Per i secondi il procedimento si basa ancora sulla cattura neutronica, ma stavolta i nuclei che si raggiungerebbero, a partire da tali frammenti, sono stabili o con tempi di dimezzamento più brevi. Per questi dunque, uno stoccaggio, anche di tipo geologico, sarebbe una soluzione non irrealizzabile (si parla di vite medie “ragionevoli”).
Alcuni problemi restano, per ora, insoluti: occorre costruire acceleratori di nuova generazione, che producano correnti abbastanza elevate da fornire un numero adeguato di neutroni; le misure di sezioni d’urto devono essere migliorate (questo è il lavoro che stanno svolgendo i ricercatori di n_Tof); si devono studiare soluzioni per consentire all’acceleratore di accedere al core (finestra di accesso) ed infine individuare il combustibile più adeguato e gli elementi per i quali è possibile, teoricamente e tecnicamente, la trasmutazione. Nessuno dei suddetti ostacoli sembrerebbe insuperabile, anzi è opinione di diversi ricercatori coinvolti nel progetto n_Tof che il progetto sia realizzabile, con l’ausilio di fondi e tempo.

Questo articolo è stato pubblicato da Marco Di Marco in data Lunedì, 16 Gennaio 2006 alle 14:01 nella categoria scienza, tecnologia, progetti di ricerca. Puoi seguire i commenti a questo articolo tramite il feed RSS 2.0. Puoi inviare un commento, o fare un trackback dal tuo sito.