Non c’è dubbio che il problema dei rifiuti radioattivi sia urgente e che si debba trovare una soluzione. Dopo 75 anni di scienza e politica nucleare strettamente intrecciate, sorge spontanea la domanda: dove deve andare il viaggio con le soluzioni ora disponibili? È ovvio che lo sviluppo dell’energia nucleare porterà alla conquista ed è una chiave per “possedere” lo spazio.
Gli Stati Uniti progettano di riciclare i rifiuti nucleari
“Il combustibile nucleare utilizzato è un rifiuto solo se lo si spreca”, afferma il direttore delle comunicazioni di una società di riciclaggio.
E scrivono
L’energia nucleare è stata soffocata negli ultimi 50 anni da ostacoli burocratici che hanno praticamente bloccato la costruzione di nuove centrali nucleari in America. Questi derivano da timori pubblici a seguito delle fusioni del reattore a Chernobyl, Three Mile Island e Fukushima, così come dalle preoccupazioni sulla tossicità del combustibile nucleare usato e il suo potenziale riutilizzo nelle armi nucleari.
Recentemente, tuttavia, è emerso un raro consenso bipartisan a sostegno dell’energia nucleare. Parlando alla 29a U.N. Conferenza sulle parti sui cambiamenti climatici (COP 29), ospite del vertice Jeyhun Bayramov ha chiesto “l’espansione sicura, equa e conveniente dell’energia nucleare”, confermando che gli ambientalisti ora vedono l’energia nucleare come accettabilmente “pulita”, insieme all’eolico e al solare. ..
E spiegano
Dal 1992, gli Stati Uniti dipendono dalle importazioni per la maggior parte dei 40 milioni di libbre di uranio necessari per alimentare l’industria nucleare americana.
Secondo gli Stati Uniti Amministrazione dell’Informazione dell’Energia (VIA), nazionale La produzioneL’uranio – la fonte di combustibile per le centrali nucleari – ha un picco nel 1980. A partire dal 2022, i fornitori stranieri di uranio sono la Russia (12%, nonostante l’embargo), Kazakistan (25%), Uzbekistan (17%), Canada (27%), Australia (9%) e altre nazioni straniere (16%).
America sceglie lo storage per il riciclaggio
Il combustibile nucleare, che prende la forma di piccoli pellet ceramici composti da uranio arricchito-235 e uranio-238, alimenta i reattori per cinque anni prima che venga speso. Durante questo periodo, solo circa il 4% del materiale viene utilizzato nel processo di fissione.
Negli Stati Uniti, il prodotto rimanente, che comprende più di 85.000 tonnellate ad oggi, viene rimosso dai reattori come scorie radioattive e immerso in acqua in loco per raffreddare per diversi anni fino a quando non ha perso parte della sua radioattività.
Viene quindi confezionato in contenitori a secco e immagazzinato a tempo indeterminato, di solito sulla base delle centrali elettriche.
Oggi, ci sono più di 60 siti di stoccaggio di botti secchi in 34 stati degli Stati Uniti, secondo il Center for Arms Control and Proliferation….
Le ambizioni nucleari americane
Quando gli Stati Uniti hanno costruito per la prima volta le loro infrastrutture nucleari negli anni ’70, avevano l’ambizione di costruire circa 1.000 impianti in tutto il paese. Il piano all’epoca era anche quello di riciclare il carburante, ma l’industria del riciclaggio fu chiusa per le preoccupazioni dell’amministrazione Carter sulla proliferazione delle armi nucleari da combustibile riprocessato.
Non solo l’America, anche l’EU si muove in questa direzione.
Le scorie radioattive alimentano i reattori di prossima generazione
Il riciclaggio delle scorie nucleari può migliorare la sostenibilità e la sicurezza della produzione di energia nucleare. Gli scienziati hanno sviluppato delle tecniche per diminuire la radioattività a lungo termine delle scorie riutilizzandole nei reattori di prossima generazione.
La radioattività delle scorie nucleari è per natura un risultato delle quantità significative di energia utilizzabile presenti nelle materie fissili. Il riciclaggio e la trasmutazione degli attinoidi minori sono un passo importante verso un definitivo ciclo chiuso del combustibile. Il progetto FAIRFUELS (Fabrication, irradiation and reprocessing of fuels and targets for transmutation), finanziato dall’UE, ha lavorato allo sviluppo di nuovi combustibili basati sul riciclo delle scorie nucleari mediante reirradiazione nei reattori di prossima generazione pensando alla sostenibilità. Aumentando il riciclaggio e la trasmutazione delle scorie nucleari, in cui attinoidi minori di alto livello e a lunga vita vengono trasformati in materiali stabili o a vita breve, FAIRFUELS contribuisce a ridurre il volume e la pericolosità delle scorie radioattive. I reattori veloci sono tra i sistemi a energia nucleare di IV Generazione riconosciuti dalla Piattaforma tecnologica europea per l’energia nucleare sostenibile (SNETP) come una priorità chiave della ricerca nucleare.
Essi sono progettati per ridurre notevolmente il consumo di risorse di uranio e per rilasciare la rimanente radioattività a lungo termine nelle scorie nucleari mediante la trasmutazione. L’esperimento MARIOS sulla trasmutazione dell’americio per raccogliere dati sul combustibile irradiato a differenti temperature e porosità è stato completato con successo. Il suo obbiettivo era quello di studiare più da vicino il comportamento dei bersagli degli attinoidi minori in una matrice di ossido di uranio e di mettere a confronto combustibili densi con combustibili a porosità su misura. In questi bersagli vengono prodotte grandi quantità di elio che causano una espansione e danni significativi al materiale sottoposto a irradiazione. Un altro test effettuato nell’ambito di FAIRFUELS è stato l’esperimento di irradiazione SPHERE progettato per confrontare l’americio nella classica forma in pellet e sotto forma di sphere-pac. Gli attinoidi minori contenenti sphere-pac comportano dei processi di fabbricazione più semplici e privi di polveri che sono altamente necessari per ridurre il rischio di contaminazione. I test di irradiazione sono stati effettuati nel reattore ad alto flusso a Petten, nei Paesi Bassi. L’esperimento HELIOS è stato progettato per studiare il comportamento in reattore di combustibili a matrice inerte e bersagli contenenti americio. L’attenzione si è concentrata sullo studio del ruolo che l’americio gioca sulla microstruttura e sulla temperatura del rilascio di gas elio e sull’espansione del combustibile. La comprensione dei meccanismi di rilascio del gas è fondamentale per massimizzare la resa della trasmutazione. Ci si aspetta che i risultati di FAIRFUELS contribuiscano in modo significativo a risolvere il problema delle scorie nucleari radioattive attraverso il riciclaggio di alcuni dei componenti più pericolosi a vita lunga. La trasmutazione in sostanze più sicure mediante irradiazione sarà applicabile allo stesso modo per l’utilizzo negli attuali inceneritori delle scorie nucleari e anche nei futuri reattori nucleari. Queste sono strade importanti per chiudere il ciclo del combustibile nucleare per una migliore sostenibilità e un ridotto impatto ambientale.
FONTE https://cordis.europa.eu/article/id/90546-radioactive-waste-fuels-nextgeneration-reactors/it
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