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Le centrali nucleari. L'energia che scaturisce dal bombardamento dell'uranio con neutroni. Il processo di 'fissione/fusione nucleare'. Il problema della radioattivitą e delle scorie.

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I reattori di nuova generazione - Ugo Spezia -

Il reattore EPR (Enhanced Pressurized Reactor) è un reattore ad acqua in pressione caratterizzato da una potenza di 1.650 MWe sviluppato nel quadro di un’iniziativa di cooperazione franco tedesca.
Oltre alla caratteristiche di sicurezza avanzate, l’EPR è caratterizzato da una sensibile riduzione dei costi di generazione dell’energia elettrica, che sono inferiori del 10% rispetto a quelli tipici degli impianti nucleari più moderni attualmente in esercizio, e di più del 20% rispetto agli impianti avanzati a gas a CICLO COMBINATO attualmente in fase di sviluppo.
Il vantaggio è ancora più significativo se si considera che è stato valutato facendo riferimento ai prezzi che il gas aveva nel 2001 e che non include i cosiddetti “costi esterni” correlati all’impatto sull’ambiente e sulla salute, che risultano maggiori per gli impianti a gas rispetto agli impianti nucleari.
L’elevato livello di competitività dell’EPR si basa su alcune caratteristiche fondamentali:
― la taglia di 1.600 MWe, la più elevata fra gli impianti attualmente proposti sul mercato;
― un’efficienza complessiva pari al 37%, la più elevata fra i reattori ad acqua presenti sul mercato;
― un periodo di costruzione più breve (4 anni), a causa miglioramento nella metodologia di costruzione;
― una vita operativa di progetto di 60 anni;
― l’utilizzo migliorato e flessibile del combustibile;
― un fattore medio di disponibilità dell’impianto durante la vita operativa pari al 92%.
Per effetto della progettazione ottimizzata del nocciolo e della elevata EFFICIENZA complessiva rispetto ai reattori attualmente in esercizio, l’EPR offre inoltre significativi vantaggi in termini di sostenibilità:
― un risparmio di URANIO del 17%per MWh prodotto;
― una riduzione della produzione di materiali radioattivi a lunga vita pari al 15% per MWh prodotto;
― un guadagno del 14% della resa elettrica rispetto ai reattori da 1.000 MWe;
― una grande flessibilità nell’uso di combustibili ad ossidi misti di URANIO e plutonio (MOX).

Le attività di ricerca e sviluppo

Il miglioramento della tecnologia, dell’efficienza e della sicurezza dei reattori procede tuttora a livello internazionale con obiettivi di breve, medio e lungo termine.
― Gli obiettivi a breve termine (0-5 anni)riguardano la realizzazione di reattori di terza generazione avanzata, la cui concezione punta a valorizzare al massimo l’esperienza industriale dei reattori di III generazione attualmente in esercizio attraverso l’adozione di configurazioni impiantistiche finalizzate ad aumentare la sicurezza, a migliorare lo sfruttamento del combustibile, a migliorare l’efficienza e ad allungare la vita media degli impianti.
I reattori di questo tipo comprendono impianti già offerti sul mercato internazionale, come l’EPR (Areva-Siemens), l’APWR (Toshiba-Westinghouse) e l’ABWR (General Electric).
Due reattori di tipo EPR da 1.650 MW ciascuno sono attualmente in costruzione in Finlandia e in Francia.
― Gli obiettivi a medio termine (5-10 anni) sono oggetto dell’iniziativa Global Nuclear Energy
Partnership (GNEP) finalizzata allo sviluppo a medio termine di reattori multiscopo di piccola taglia
esportabili nei paesi emergenti e con ciclo del combustibile gestito centralmente dal paese esportatore, al fine di garantire la sicurezza ed evitare ogni rischio di proliferazione nucleare. All’iniziativa GNEP hanno finora aderito una ventina di paesi, fra i quali l’Italia.
L’ONU ha offerto di sovrintendere e controllare, attraverso l’IAEA, la correttezza degli scambi al fine di prevenire impieghi distorti e proliferanti del nucleare.
― Gli obiettivi a lungo termine (20-25 anni) sono oggetto dell’iniziativa Generation IV International
Forum (GIF) finalizzata allo sviluppo di reattori di quarta generazione in grado di migliorare lo sfruttamento del combustibile (si tratta essenzialmente di reattori veloci, in grado di utilizzare l’uranio 238), aumentare il rendimento degli impianti (reattori ad alta temperatura) e ridurre la produzione di scorie ad alta attività (separazione e trasmutazione delle scorie mediante irraggiamento negli stessi reattori).
All’iniziativa GIF hanno finora aderito dodici paesi, oltre all’Euratom.
L’investimento totale a preventivo per lo sviluppo dell’iniziativa GIF è attualmente stimato in 6 miliardi di euro.

Tratto da "L'Opzione Nucleare in Italia"  AIN a cura di Ugo Spezia