Un passo da gigante per il nucleare di nuova generazione: il combustibile che funziona a temperature più basse.

La società statunitense Lightbridge Corporation ha annunciato di aver completato l’assemblaggio di un esperimento per testare il suo innovativo combustibile nucleare, un passo che potrebbe rivoluzionare la sicurezza e l’efficienza delle centrali atomiche. L’assemblaggio è ora pronto per essere irraggiato all’interno dell’Advanced Test Reactor (ATR) presso l’Idaho National Laboratory (INL), una fase cruciale per l’approvazione normativa e la futura commercializzazione.

Una lega metallica per superare i limiti della ceramica

Il cuore dell’innovazione di Lightbridge risiede nell’abbandono del tradizionale biossido di uranio in forma ceramica, utilizzato nella maggior parte dei reattori attuali, a favore di una lega metallica di uranio-zirconio arricchito. Questa scelta non è casuale: la lega metallica vanta una conducibilità termica decisamente superiore.

Ma cosa significa in parole semplici? Significa che il combustibile può operare a temperature inferiori di circa 1000 gradi Celsius rispetto ai combustibili convenzionali, pur generando la stessa quantità di energia perché il calore piò essere disperso molto meglio.

Barre del nuovo combustibile nucleare

Questo si traduce in un margine di sicurezza enormemente più ampio. In caso di anomalie o incidenti, il rischio di surriscaldamento del nocciolo, l’evento più temuto nel settore, si riduce drasticamente, semplicemente perché questo calore viene condotto al di fuori del nucleo.

Il test della verità nell’Advanced Test Reactor

L’esperimento, preparato meticolosamente nei laboratori dell’INL, consiste nell’inserire i campioni di combustibile in capsule protettive, a loro volta sigillate nell’assemblaggio finale. Questo “pacchetto” verrà poi collocato nel nucleo dell’ATR, un reattore progettato appositamente per simulare le condizioni estreme di una centrale nucleare commerciale, ma in un ambiente controllato.

“Questo risultato ci avvicina all’ottenimento dei rigorosi dati di test sull’irradiazione necessari per l’approvazione normativa e l’eventuale commercializzazione del nostro combustibile”, ha dichiarato il Dr. Scott Holcombe, Vice Presidente dell’Ingegneria di Lightbridge.

Preparazione dei campioni per il test del Idaho National Laboratory

Dopo il ciclo di irradiazione, i campioni saranno trasferiti in “celle calde” schermate per l’analisi post-irradiazione. Gli scienziati esamineranno i cambiamenti nella struttura e nell’integrità del materiale, raccogliendo dati essenziali per dimostrarne l’idoneità a equipaggiare sia la flotta di reattori esistenti, sia i più moderni Reattori Modulari Piccoli (SMR), considerati il futuro del nucleare.

Questo progetto, frutto di una partnership pubblico-privato, dimostra come la collaborazione tra industria e laboratori di ricerca federali possa accelerare l’innovazione tecnologica in un settore strategico come quello energetico. Le prestazioni sono superiori rispetto ai combustibili ceramici, per cui

Domande e Risposte

1. Qual è il principale vantaggio di questo nuovo combustibile nucleare?

Il vantaggio fondamentale è la sicurezza. Operando a temperature molto più basse rispetto ai combustibili tradizionali, si riduce drasticamente il rischio di surriscaldamento e di incidenti. La lega metallica di uranio-zirconio conduce il calore in modo molto più efficiente, migliorando le prestazioni e aumentando i margini di sicurezza. Questo potrebbe rendere l’energia nucleare una fonte ancora più affidabile e accettabile per il pubblico, superando alcune delle paure storicamente associate a questa tecnologia.

2. Questo combustibile potrà essere usato nelle centrali nucleari già esistenti?

Sì, uno degli obiettivi di Lightbridge è proprio quello di rendere il suo combustibile compatibile con la flotta di reattori ad acqua leggera (LWR) attualmente in funzione nel mondo. Questo permetterebbe di aumentare la potenza e migliorare la sicurezza degli impianti esistenti senza la necessità di costruire nuove centrali da zero, offrendo un percorso di aggiornamento economicamente vantaggioso e accelerando la transizione verso un’energia più pulita e sicura.

3. Cosa sono i Reattori Modulari Piccoli (SMR) e perché questo combustibile è importante per loro?

Gli SMR sono reattori nucleari di piccole dimensioni, progettati per essere costruiti in fabbrica e assemblati in loco, con costi e tempi di realizzazione inferiori rispetto alle grandi centrali. Sono considerati una soluzione promettente per la decarbonizzazione. Il combustibile di Lightbridge, con i suoi elevati margini di sicurezza e le sue prestazioni superiori, è ideale per questi reattori di nuova generazione, potenziandone ulteriormente l’efficienza e l’affidabilità e rendendoli un’opzione ancora più competitiva nel mercato energetico del futuro.