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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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EPR, le ragioni di una scelta - Davide Giusti -

Il trattato che istituisce la Comunità Europea del Carbone e dell’Acciaio (CECA) viene firmato a Parigi il 18 aprile 1951 ed entra in vigore il 24 luglio 1952.
In seguito al lancio del programma “Atoms for Peace”, durante la seduta dell’Assemblea Generale delle Nazioni Unite dell’8 dicembre 1953, da parte di Dwight David Eisenhower, viene convocata dall’ONU la “prima Conferenza di Ginevra”, che si terrà tra l’8 e il 20 agosto 1955, per promuovere gli usi pacifici dell’energia nucleare.
I trattati di Roma, costì siglati il 25 marzo 1957, istituiranno contestualmente la CEEA – unanimemente nota come Euratom – per dar sostanza comune agli intendimenti maturati a Ginevra, unitamente alla Comunità Economica Europea stessa. Nel quinquennio successivo in Italia si raccolgono attorno al C.N.R.N. grazie al dinamismo di Ippolito e al carisma di Amaldi ed Enrico Persico i giovani scienziati e tecnici che renderanno l’Italia una delle prime Nazioni al mondo a investire con grande profitto delle scienze fondamentali sull’energia e sull’ingegneria nucleare. Già questo breve excursus pone in una prima evidenza il legame intercorso fra lo sviluppo scientifico  ed industriale e la costruzione dello spazio economico che ha caratterizzato l’Europa per tutta la 2° metà del XX secolo.

Come si è sviluppata, da allora, l’industria nucleare?
Dei 436 reattori nucleari attualmente in operazione nel mondo 195, cioè il 45%, sono situati in Europa e in particolare quelli le cui caratteristiche di progetto e di sicurezza intrinsecamente connessa al progetto avrebbero reso comunque impossibile in più modi un incidente come quello accaduto a Chernobyl.
Ancora: il 57% dei reattori installati nel mondo sono PWR cioè ad ‘acqua in pressione’ (a pressione tale, cioè, da mantenerla complessivamente allo stato liquido).
In Europa poi, una quota significativa di questi reattori è rappresentata dalla pattuglia costituita dalle centrali francesi e da quelle tedesche. L’EPR, acronimo per ‘Evolutionary Pressurized Reactor’ nasce, come si sa, da una sintesi fra N4 e Konvoi, gli ultimi nati delle filiere di Siemens KWU e Framatome.
Qual è la filosofia di progetto?
Essa parte da una constatazione: i reattori nucleari, quelli ben progettati, ed anche ben esercìti, come i PWR europei ad esempio, hanno dato ottima prova di sé: perché cambiare modello? Dunque si affida integralmente a sistemi di intervento attivi, e al principio della ridondanza dei sistemi e delle barriere.
Si potrebbe dire, qualora si fosse inclini ad una visione filosofica della faccenda, che esso si fonda sul riconoscimento della buona capacità di operare dell’uomo.
Mentre, nello stesso senso, i progetti che ricorrono principalmente a sistemi passivi si basano su una sostanziale sfiducia circa le stesse capacità.
Questo, naturalmente, è piuttosto esagerato, e una buona miscela fra sistemi attivi e passivi va certamente nella direzione di un’operabilità ottima.
Il tratto evolutivo dell’EPR risulta molto chiaramente, come già abbiamo annotato su queste pagine, in tre direzioni. Riduzione del rischio sia per la componente ‘FREQUENZA’, che per la componente ‘conseguenze’, fino a prevedere un catturatore di nocciolo pur nell’improbabilissima evenienza di una sua fusione integrale.
Maggiore utilizzo del combustibile (burn-up quasi raddoppiati rispetto ai migliori PWR precedenti, fino a raggiungere quasi valori da IV Generazione).
Infine rese termico-elettriche, flessibilità, disponibilità e vita di impianto mai raggiunti in precedenza. L’EPR ha 4 cantieri aperti: 2 in Cina, uno in Finlandia ed uno in Francia, e dai cantieri incomincia la specifica esperienza industriale.

Qual è l’obiettivo finale del progetto di un reattore elettro-nucleare?
L’affidabilità. La massima EFFICIENZA nella conversione termico-elettrica è, ovviamente, uno sforzo costante.
E la sicurezza?
La sicurezza, molto più importante, è un requisito. Senza sicurezza non si può stare. Ma, ottenuto un prefissato livello di sicurezza, occorre poter operare il reattore con EFFICIENZA e affidabilmente per il tempo più lungo possibile e nelle condizioni più stabili. Per questo l’industria nucleare rifugge dai salti in avanti, e reattori potenzialmente interessanti (come lo svedese Prius, o altri) non hanno mai lasciato la carta o sono andati poco oltre.
In realtà i reattori evolutivi della generazione attuale consentono anche una grande flessibilità d’impiego, e l’EPR può seguire il carico dal 25 al 100% della propria potenza nominale. Nondimeno è molto chiaro che l’esercente di un impianto che richiede un investimento importante, l’impianto stesso – se la metafora è consentita – richiede il massimo fattore di utilizzo.

Lo ripetiamo per esser certi che questo elemento essenziale non sfugga: un reattore nucleare è una macchina che, pur tenendo conto di tutta la vita del combustibile e dell’impianto, del decommissioning e della gestione delle scorie per il tempo necessario, produce un chilowattora a costi competitivi o migliori rispetto alle fonti fossili che poca o nessuna attenzione prestano alle cosiddette esternalità.
La struttura del suo costo è peculiare, rispetto alle fonti fossili, e simile a quella delle RINNOVABILI. Entro a tale struttura, il costo del combustibile, dei suoi trattamenti e dell’esercizio pesa pochissimo, mentre l’impianto pesa moltissimo.
Questa struttura del costo, dettata dalla qualità richiesta al progetto e dalla grande quantità di energia imprigionata nei nuclei è praticamente una legge di natura: l’impianto può essere più ‘leggero’ in varie direzioni, senza mutare quantitativamente in modo significativo questo dato qualitativo.
Così: se avete speso moltissimo in un impianto che poi vi ‘regala’ l’energia nel corso del suo impiego regolare, è ovvio l’interesse a rendere massimo questo vantaggio attraverso un utilizzo il più regolare possibile dell’impianto.

I dati dell’EPR su questi piani: resa termico elettrica 37%, Burn-up a 60.000 MWd/tonn e vita a progetto di 60 anni.
Questi dati devono essere poi compendiati menzionando un know-how a 360 gradi unico al mondo da parte di Areva nel settore dei servizi relativi al ciclo del combustibile.
Questo naturalmente non significa che l’EPR risulti il migliore dei reattori concepibili dalla mente di Dio.
Ma, è certo, esso è migliore dei migliori reattori della generazione attuale, a cui si ispira per filiazione diretta, e costituisce un’occasione unica per riprendere il cammino tracciato dai Padri dell’Europa economica, scientifica ed industriale. Così è dunque molto facile comprendere come possa essere stato l’oggetto di una attenzione e di scelta da parte di importanti utilities dei principali Paesi industriali, e soprattutto in Europa.