STUDIO MEDIANTE IL CODICE RELAP DI TRANSITORI TERMOIDRAULICI IN IMPIANTI INNOVATIVI VELOCI REFRIGERATI A PIOMBO

    Progetto: Research project

    Description

    Le problematiche in tema di impatto ambientale, nonché le tensioni politiche internazionali all’interno dei paesi del Medio Oriente, negli ultimi anni hanno portato a guardare con ancora maggiore attenzione la notevole crescita dei consumi dei combustibili fossili e a riservare, al contempo, all’energia nucleare un posto di rilievo all’interno del futuro mix di fonti energetiche.Ad oggi, l’assenza di un approccio ampiamente accettato in materia di gestione e smaltimento dei rifiuti è una delle principali obiezioni mosse verso l’uso di tale fonte di energia, soprattutto per quanto riguarda la gestione e lo smaltimento di rifiuti nucleari radioattivi a lunga vita (High Level Wastes). A tal riguardo, il VI Programma Quadro dell’UE, nell’ambito del progetto EUROTRANS, si propone la realizzazione a lungo termine di un progetto Dimostrativo Trasmutatore Europeo, ETD (European Transmutation Demonstration). Si prevede che tale obbiettivo sarà raggiunto attraverso due fasi: la realizzazione di un progetto avanzato per una facility sperimentale di potenza dai 50 ai 100 MWth che dimostri la fattibilità tecnica della Trasmutazione di un Accelerator Driven System (XT-ADS), ed al contempo la messa a punto di EFIT (European Facility for Industrial Transmutation), il progetto concettuale di una facility europea per la realizzazione della trasmutazione su scala industriale, della potenza di alcune centinaia di MWth, da realizzarsi nel medio termine.Per il progetto di tale impianto, non ancora completamente sviluppato e che presenta come sfida il superamento dei limiti del progetto XADS (eXperimental Accelerator Driven System), si prevede l’utilizzo di piombo puro allo stato fuso come refrigerante primario.Essendo il piombo caratterizzato da un alto punto di ebollizione, sarà possibile far lavorare l’impianto ad elevate temperature aumentandone così il rendimento. Il piombo presenta le seguenti caratteristiche: bassa sezione d’urto di assorbimento per i neutroni veloci; assenza di reazioni chimiche a contatto con aria, acqua/vapore e quindi assenza di produzione di calore aggiuntivo in caso di incidente; alto punto di ebollizione (1740 °C).Questa ultima proprietà, oltre a permettere, come già detto, cicli termodinamici a più alto rendimento, previene l’insorgenza di ebollizione e/o flash a pressione ambiente.Altro punto a favore è l’allungamento dell’intervallo di tempo fra le ricariche di combustibile, il che offre buone garanzie a favore della non proliferazione.La realizzazione di tale progetto offre, inoltre, l’opportunità di saggiare alcune delle caratteristiche dei reattori di nuova generazione, “Genaration IV”, che dovrà soddisfare precisi requisiti che potremo sinteticamente riassumere in: alta competitività economica, elevata affidabilità, ridotta produzione di scorie e, appunto, minimo rischio di proliferazione.La ricerca proposta ha riguardato lo studio delle problematiche di sicurezza poste dall’impianto EFIT sopra citato, progetto europeo che vede una qualificata partecipazione industriale italiana attraverso l’Ansaldo. Come è noto, tale progetto è un impianto di tipo sottocritico della potenza di 400 MWth, caratterizzato da un primario del tipo “a piscina”, con circolazione forzata mediante pompe poste sul collettore caldo e generatori di vapore a tubi elicoidali immersi nella parte alta della tanica.Nel corso della ricerca si è sperimentato l’uso di altri codici di calcolo, come ad esempio il SIMMER III, con il quale è possibile un’analisi più approfondita di quegli aspetti che il codice RELAP a causa della modellistica puramente monodim

    Layman's description

    Lo studio ha comportato la messa a punto di modelli RELAP in grado di valutare la ricaduta delle scelte progettuali nella termoidraulica del reattore denominato EFIT tramite la simulazione di transitori relativi a numerosi incidenti di riferimento (Design Basic Conditions, DBC), oltre che incidenti che possono andare al di là di essi (Design Extension Conditions, DEC).
    StatoAttivo
    Data di inizio/fine effettiva1/1/07 → …