Nucleare: comprendere le differenze tra i reattori di prima e quarta generazione e il loro funzionamento

Il Ministero dell’Ambiente e della Sicurezza Energetica ha lanciato la Piattaforma Nazionale per un Nucleare Sostenibile, che riunisce gli Enti pubblici di ricerca, le Università, le associazioni scientifiche, le aziende operanti nel settore nucleare e nel decommissioning e quelle che investono nel settore delle applicazioni mediche.

Secondo l’Agenzia ENEA, i reattori nucleari sono classificati in base alla generazione a cui appartengono. I reattori di Generazione I sono i prototipi che hanno inaugurato il nucleare civile, ma non sono più in uso. Quelli di Generazione II sono i reattori commerciali più diffusi, che utilizzano sistemi di sicurezza attiva e producono rifiuti radioattivi. I reattori di Generazione III+ sono una continuazione dei reattori di Generazione II, con miglioramenti nella durata operativa, nell’efficienza e nella sicurezza. Tuttavia, anch’essi producono rifiuti radioattivi che devono essere smaltiti.

I reattori di quarta generazione, come i reattori veloci refrigerati a piombo, rappresentano un vero punto di svolta. Utilizzando il piombo come refrigerante anziché l’acqua, garantiscono un nucleare civile sostenibile, sicuro e resistente alla proliferazione. L’ENEA afferma che questi obiettivi possono essere raggiunti in 20-25 anni con ulteriori ricerche sulla termofluidodinamica dei metalli liquidi e sulla progettazione del nocciolo del reattore.

Gli Small Modular Reactor (SMR) e gli Advanced Modular Reactor (AMR) sono considerati una via di mezzo tra la terza e la quarta generazione di reattori. Gli SMR sono più piccoli rispetto ai reattori di Generazione III, ma mantengono lo stesso livello di sicurezza. L’armonizzazione delle procedure di licenza rende il costo dell’elettricità nucleare competitivo rispetto alle fonti rinnovabili. Tuttavia, questi reattori devono ancora affrontare il problema dello smaltimento dei rifiuti radioattivi a lunga vita.

Inoltre, ci sono partenariati internazionali che stanno lavorando su reattori cosiddetti Ads (Accelerator Driven System), che dipendono da neutroni prodotti da un acceleratore di protoni esterno. Questi reattori offrono un livello di sicurezza molto più elevato, ma devono ancora affrontare il problema dello smaltimento dei rifiuti radioattivi. Utilizzano anche metallo liquido come refrigerante, che riduce la quantità di rifiuti radioattivi e consente di utilizzare il calore residuo per generare idrogeno o per il teleriscaldamento.

L’ENEa sta partecipando ai principali progetti internazionali per lo sviluppo dei reattori di quarta generazione. Questi includono la costruzione di un dimostratore di reattore raffreddato a piombo in Romania e la progettazione di AMR in Francia e Regno Unito. Inoltre, la start-up newcleo sta cercando di sviluppare reattori che possono bruciare i rifiuti prodotti nel passato, riducendo così la quantità di rifiuti radioattivi.