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Accelerazione del decadimento radioattivo mediante la trasmutazione
Nel mondo, e anche in Europa, sono attualmente in costruzione una trentina di nuove centrali nucleari
Benché in molti paesi continui l'acceso dibattito sui vantaggi e gli svantaggi dell'energia nucleare, nel mondo, e anche in Europa, sono attualmente in costruzione una trentina di nuove centrali nucleari. Alcuni paesi, tra cui Germania e Svezia, si sono impegnati ad effettuare un graduale smantellamento, ma tali promesse sono definitive?
A prescindere dalla risposta, è più che probabile che in futuro lo smaltimento delle scorie nucleari continui a rappresentare un problema scottante. Un progetto finanziato dall'UE sta cercando di individuare possibili alternative allo stoccaggio sotterraneo delle scorie radioattive, mediante lo sviluppo di metodi di trasformazione e l'accelerazione del decadimento radioattivo. La parola chiave è trasmutazione, un concetto che da decenni abita le menti degli scienziati.
Il progetto integrato EUROTRANS («European research programme for the transmutation of high level nuclear waste in an accelerator driven system», Programma europeo di ricerca per la trasmutazione delle scorie nucleari di alto livello in un sistema guidato da un acceleratore) studia la fattibilità di una centrale di trasmutazione. Tale impianto potrebbe trasformare circa 2.600 tonnellate di scorie radioattive altamente tossiche a lunga vita, corrispondenti al peso di tutte le barre di combustibile nucleare utilizzate nell'Unione europea in un anno, in prodotti di fissione stabili o a vita più breve.
Prima di poter effettuare la trasmutazione, i radionuclidi a lunga vita devono essere separati dalle scorie radioattive.
A tal fine, deve avvenire la cosiddetta spallazione: i nuclei degli atomi di metallo pesante vengono colpiti da protoni ad alto contenuto di energia sparati da un acceleratore, e l'urto provoca il distacco di pezzi di nuclei e nucleoni. Tali «neutroni di spallazione» reagiscono con il nocciolo radioattivo dei prodotti di fissione e vengono trasformati in altri nuclidi, e in tal modo si riduce gradualmente la radioattività del processo.
Il progetto EUROTRANS, coordinato dal centro di ricerca di Karlsruhe e collegato a progetti analoghi in USA, Giappone e Corea del Sud, coinvolge circa 50 partner di 14 paesi. Partecipano al progetto équipe di ricerca di cinque settori:
- sviluppo e ottimizzazione dell'acceleratore;
- accoppiamento dei componenti;
- sviluppo di combustibili;
- tecnologie dei metalli liquidi pesanti;
- dati sui materiali.
Ad esempio, i ricercatori dell'Università Ruhr di Bochum (Germania) stanno modellando meccanismi di trasferimento del calore. «Ci stiamo occupando di questa parte del problema simulando il trasferimento di calore da una barra di riscaldamento a prestazioni elevate al fluido refrigerante qui utilizzato, una fusione di piombo-bismuto», ha dichiarato il professor Marco Koch dell'Università Ruhr di Bochum, la cui équipe collabora con altri dieci gruppi dello stesso settore. «Da questo processo vogliamo dedurre i parametri per modellare la turbolenza del flusso.»
«Tali informazioni saranno poi utili per progettare i canali di flusso e stabilire la velocità di flusso e la differenza di temperatura ideali per il processo di raffreddamento», ha aggiunto l'ingegnere Tilman Drath, sempre dell'Università Ruhr di Bochum.
Anche se la ricerca sulla trasmutazione ha già beneficiato del Quinto programma quadro comunitario, EUROTRANS riceverà ora 23 Mio EUR a titolo del Sesto programma quadro (6°PQ). Lo studio terminerà nella primavera del 2009, e dopo tale data i ricercatori sperano di poter avviare un impianto sperimentale di trasmutazione.
Fonte: (10/02/2008)
Pubblicato in Analisi e Commenti
Tag:
radiazioni,
nucleare,
energia,
radioattivo
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