Reattori nucleari al Torio: il loro successo può cambiare gli equilibri strategici

Nell’agosto 2021, la Cina ha completato un reattore nucleare sperimentale a base di torio nel deserto del Gobi. Se i test in corso avranno successo, i cinesi intendono proseguire con un altro reattore in grado di alimentare 100.000 abitazioni. Il reattore è stato completato e nell’agosto 2022 è stata approvata in modo definitivo la sua attivazione, che non dovrebbe richiedere tempi lunghi. Questa innovazione, se avrà successo, rischia di cambiare in modo radicale l’importanza strategica dei vari paesi.

I reattori al torio sono una promettente fonte di energia nucleare e potrebbero potenzialmente trasformare il nostro modo di generare energia. Gli impiantitradizionali a uranio si basano sulla fissione dell’uranio (225). Quelli al torio utilizzano la fissione del torio 232, una fonte di combustibile più abbondante e più sicura.

Quando il Torio 232 assorbe un neutrone, si trasforma in Torio 233, poi decade in Protattinio 233 e infine si trasforma in Uranio 233, che è fissile e può essere usato per generare elettricità. Questo processo può avvenire sia in reattori veloci che in reattori termici. I reattori veloci utilizzano un metallo liquido, come il sodio, il piombo o sali di lito, per trasferire il calore dal combustibile e generare elettricità, mentre i reattori termici utilizzano un moderatore, come l’acqua o la grafite, per rallentare i neutroni in modo che siano più facilmente assorbiti dal combustibile al torio.

I cicli di combustibile tradizionali a base di Uranio-225 e Uranio-238 richiedono un reattore veloce con un’economia di neutroni superiore e finiscono per produrre più materiale fissile di quello consumato. Per fare un esempio pratico. il reattore sperimentale cinese da 2 MW utilizza sali fusi di litio e berillio per il raffrendamento e sali di torio e uranio come combustibile.

Un vantaggio dei reattori al torio è che producono meno scorie. I reattori al torio possono operare in un ciclo di combustibile chiuso, il che significa che il combustibile può essere ritrattato e riutilizzato. Questo riduce la quantità di rifiuti nucleari generati ed è un processo più sostenibile. Le scorie prodotte dai reattori al torio hanno un’emivita più breve di quelle prodotte dai reattori all’uranio, riducendo così i rischi e i costi associati allo stoccaggio a lungo termine. Questo migliora il problema dello stoccaggio di materiale fissile che si verifica nei tradizionali cicli di combustibile all’uranio. Inoltre, il torio è più stabile e meno reattivo dell’uranio, il che implica che è meno probabile che subisca una reazione di fuga o una fusione.

I reattori al torio sono anche più efficienti di quelli tradizionali all’uranio. Una singola tonnellata di Torio bruciata in un reattore a sali fusi può generare 1 Gigawatt di energia. Un reattore tradizionale ad acqua pressurizzata richiederebbe 250 tonnellate di uranio per l’equivalente. I modelli al torio hanno un tasso di combustione più elevato che si traduce in una maggiore estrazione di energia dal combustibile, rendendo il torio una fonte di energia nucleare più efficace ed economica.

Il torio è molto più abbondante dell’uranio, con riserve accertate quattro volte superiori, ma , soprattutto, le riserve di torio sono distribuite in modo molto diverso rispetto a quelle di uranio, e questo potrebbe avere delle conseguenze geopolitiche a lungo termi. Al 2021 le riserve accertate di torio vedevano queste presenti nei seguenti paesi:

• India – L’India possiede le maggiori riserve di torio al mondo, con una stima di 846.000 tonnellate di torio. Si trova sotto forma di sabbie di monazite lungo le coste di Kerala, Tamil Nadu e Orissa.
• Australia – L’Australia possiede la seconda più grande riserva di torio, con una stima di 489.000 tonnellate. Si trova principalmente nei minerali di terre rare monazite e xenotime.
• Stati Uniti – Gli Stati Uniti hanno riserve di torio stimate in 440.000 tonnellate. Si trova principalmente negli Stati occidentali dell’Idaho, del Montana e del Wyoming.
• Turchia – Si stima che la Turchia abbia 344.000 tonnellate di riserve di torio. Si trova nella forma minerale della torite.
• Venezuela – Il Venezuela ha una stima di 302.000 tonnellate di riserve di torio, che si trovano principalmente nella forma minerale della monazite.

Paradossalmente l’Occidente dovrebbe investire immediatamente nei reattori al torio, perché la distribuzione della materia prima permette la diversificazione delle forniture. L’India, che possiede le maggiori riserve accertate di torio, prevede di generare il 30% dell’elettricità attraverso il torio entro il 2050. Anche gli Stati Uniti, il Giappone, il Regno Unito, Norvegia e Israele hanno dimostrato entusiasmo per la ricerca sul possibile impiego di reattori al torio. La UE? Scomparsa dalla vista, anche in questo settore, eppure il Premio Nobel Carlo Rubbia avevaa compiuto ricerche in materia e la Germania avesse fatto ricerche nel settore.