Nucleare: ENEA capofila per la qualificazione dei reattori nucleari di quarta generazione

Effettuati nel Centro Ricerche Brasimone (Bologna) i test sui sistemi di raffreddamento a piombo, condotti nell’ambito del progetto Pascal, finanziato con quattro milioni di euro

15 novembre 2025; a cura dell’Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile (ENEA), https://www.media.enea.it/comunicati-e-news/archivio-anni/anno-2025/nucleare-enea-capofila-per-la-qualificazione-dei-reattori-nucleari-di-quarta-generazione.html Elaborare meccanismi e soluzioni ingegneristiche per garantire sicurezza e affidabilità dei reattori nucleari di quarta generazione raffreddati a piombo. È quanto ha realizzato il progetto Pascal da oltre quattro milioni di euro, coordinato da ENEA e cofinanziato da Euratom nell’ambito del programma UE Horizon 2020, al quale partecipano sedici partner europei, che ha portato alla elaborazione di oltre quaranta rapporti tecnici e quindici articoli scientifici.

REATTORI DI IV GENERAZIONE RAFFREDDATI A PIOMBO LIQUIDO

Allo scopo di dimostrare la capacità di questi sistemi di operare in sicurezza anche in assenza di misure di emergenza esterne al sito sono stati condotti esperimenti, simulazioni e analisi su diversi aspetti e componenti rappresentativi dei reattori nucleari, studiandone il comportamento sia in scenari operativi realistici che incidentali, riprodotti in laboratorio. In particolare, gli studi hanno riguardato l’integrità e la resilienza delle barriere che, in ogni reattore nucleare, isolano e confinano il materiale radioattivo. I risultati hanno confermato anche la robustezza del design del reattore ALFRED (Advanced Lead Fast Reactor European Demonstrator), il primo dimostratore industriale di reattore nucleare di IV generazione raffreddato a piombo liquido che verrà realizzato a Pitești, in Romania, dal Consorzio EAGLES, composto da ENEA, Ansaldo Nucleare, SCK CEN e Raten. Inserito nella road map generale del Consorzio, ALFRED costituisce una piattaforma di ricerca avanzata per lo sviluppo di tecnologie innovative, la gestione del combustibile e lo studio dei materiali in condizioni estreme, finalizzata a dimostrare sicurezza, affidabilità e sostenibilità dei nuovi sistemi nucleari.

DURABILITÀ E SICUREZZA OPERATIVA DEGLI IMPIANTI

Tra le prove maggiormente rappresentative condotte presso il Centro Ricerche di Brasimone, un team di ricercatori ENEA ha condotto un innovativo esperimento, di Fluid-Induced Vibration (FIV) ai fini dello studio delle vibrazioni meccaniche indotte dal moto del piombo liquido sulle barrette di combustibile che ospitano il materiale fissile, aspetto cruciale per garantire durabilità e sicurezza operativa dei reattori. Per riprodurre le condizioni reali di esercizio i ricercatori dell’ENEA hanno progettato e testato diciannove barrette perfettamente identiche a quelle del reattore ALFRED. Le prove sono state condotte nell’impianto multifunzionale HELENA, che consente la circolazione controllata di piombo fuso ed è utilizzato per sviluppo e la qualifica di combustibile e strumentazione, per analisi di sicurezza e per validare i codici. Dotate di sensori di deformazione per misurare ampiezza e frequenza delle vibrazioni in tempo reale, le barrette sono state sottoposte a test a diverse portate, che hanno evidenziato oscillazioni di piccola entità, con ampiezze massime di circa quaranta micron, quindi meno dello spessore di un capello umano.

I RISULTATI DEGLI ESPERIMENTI

I risultati confermano come le vibrazioni osservate siano trascurabili dal punto di vista strutturale, validando così le ipotesi di progetto. «L’esperimento FIV è un importante passo compiuto in avanti ai fini della qualificazione dei reattori a piombo e, inoltre, per la comprensione dei fenomeni fluidodinamici che ne influenzano il comportamento meccanico – afferma Giacomo Grasso, coordinatore del progetto e responsabile del Laboratorio ENEA progettazione e analisi di sistemi nucleari -, con questo risultato ENEA conferma il proprio ruolo di riferimento nella ricerca nucleare avanzata, a supporto dello sviluppo di reattori di quarta generazione che potranno offrire elevati standard di sicurezza, efficienza e sostenibilità ambientale, in linea con la strategia europea al 2050 che vede il nucleare come leva strategica per la decarbonizzazione del sistema energetico e per la costruzione di un modello più resiliente, sicuro e sostenibile».

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