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Reattori a sali fusi

 

Reattori ai Sali Fusi di Torio
La moderna concezione di un reattore al Torio (LFTR-TMSR) si fonda sull'uso dell'Uranio e del Torio sciolti in Sali di Fluoruro di Litio e di Berillio. Questi sali sono chimicamente stabili, impermeabili ai danni da radiazioni e incapaci di corrodere i contenitori che li contengono. A causa della loro capacità di tollerare radiazioni pesanti, delle eccellenti proprietà di temperatura, della facilità di carico di combustibile e altri fattori intrinseci, questi reattori possono essere di dimensioni molto più ridotte rispetto ad un tipico reattore ad acqua leggera (LWR).

Sicurezza
I reattori ai Sali Fusi sono progettati per sfruttare la fisica del ciclo del Torio nella massima sicurezza. Il fluido nel nucleo non è pressurizzato, eliminando così la forza motrice delle radiazioni rilasciate. Il reattore LFTR-TMSR non può fondere a causa di fughe o altre reattività nucleari (come a Chernobyl e Fukushima), perché qualsiasi aumento di temperatura si verifichi nel reattore produce una immediata riduzione della potenza, auto-stabilizzandolo senza la necessità di intervento umano. Inoltre, il reattore è stato progettato con una valvola di blocco d'emergenza a spinotto di sale congelato nel fondo del contenitore principale. Se il liquido diventa troppo caldo per qualsiasi motivo, ivi compresi i guasti di alimentazione, lo spinotto si scioglie in modo naturale e il fluido precipita in un contenitore raffreddato passivamente, entro il quale viene abbattuto il calore di decadimento. Questa funzione impedisce qualsiasi  incidente del tipo di Three Mile Island e il rilascio di radiazioni a seguito di incidente o sabotaggio e fornisce un mezzo efficace per spegnere e riavviare il sistema in modo rapido e semplice, senza le lunghissime procedure previste per i reattori di tipo tradizionale.

Non proliferazione Nucleare
Ai fini pratici U233 non ha alcun valore come materiale nelle armi nucleari e di certo nessun Paese ha certcato di utilizzarlo in tal senso a causa della impossibilità di risolvere i numerosi problemi. U233 è considerato una scelta inadatta per le armi nucleari  perchè ogni volta che viene generato è inevitabile la contaminazione da U232. Il quale decade rapidamente in altri elementi, incluso il Tallio-208, un forte emettitore di raggi gamma i quali causano la ionizzazione dei materiali distruggendo i componenti elettronici ed esplosivi della bomba nucleare. Per il trattamento sono richieste protezioni molto pesanti di piombo per il personale che assembla le testate. Nei reattori a Sali Fusi ogni tentativo di aumentare la produzione di U233 genera contaminazione da U232, per cui diventa impossibile rubarne anche una minima quantità.

Produzione di Energia
In un reattore ai Sali Fusi il Torio viene quasi interamente consumato e consente di raggiungere una produzione ottimale di energia per tonnellata di minerale combustibile. Questo reattore permette anche temperature di esercizio tali da avere un elevato rendimento termodinamico. Il sistema di turbina ad elio a triplo ciclo chiuso converte in elettricità il 50% del calore del reattore, invece del 25-33% del ciclo a vapore. Questa efficienza operativa si traduce in un guadagno di circa 4.11 m ilioni di barili di petrolio equivalente l'anno.

Scorie
Un reattore ai Sali Fusi produce rifiuti di estrazione (solidi e liquidi)  4.000 volte di meno e scorie nucleari da 1.000 a 10.000 volte di meno rispetto ad un impianto LWR.  Poiché il reattore ai Sali Fusi di Torio brucia quais interamente il suo combustibile nucleare, la maggior parte delle scorie (83%) diventa sicura entro 10 anni. La rimanente parte del 17% dovrà essere conservato in isolamento geologico solo per circa 300 anni (invece di 10.000 anni o più necessari per i rifiuti LWR).

Approvvigionamento di Torio
Il Torio è abbondante sulla crosta terrestre. E' il 36° elemento più copioso sulla Terra e si trova in quantità 4 volte superiori all'Uranio-238,  560 volte superiori all'Uranio-235 e 5.000 volte superiori all'Oro. In Italia ci sono giacimenti di Torio in quantità sufficienti per i fabbisogni nazionali in Valle D’Aosta, nel Lazio Settentrionale, in Umbria, Abruzzo e Sicilia, come dai rilievi condotti dal Prof. Carlo Rubbia.

Prodotti secondari
Poiché i Reattori al Torio sono estremamente densi di energia, l'elettricità e l'eccesso di calore possono essere usati per alimentare altre industrie, oltre la produzione di energia elettrica, come desalinizzazione dell'acqua, cracking di idrogeno da acqua o idrocarburi, generazione di ammoniaca per fertilizzanti e celle a combustibile, ed estrazione di idrocarburi da scisti bituminosi e sabbie bituminose. Inoltre, i prodotti di scarto nucleari provenienti dal Reattore al Torio includono rodio, rutenio, tecnezio-99, bismuto-213, iodio-131, cesio-137, stronzio-90, xenon, deutimio.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
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