venerdì, Maggio 20, 2022

La guerra in Ucraina ferma i reattori nucleari del futuro

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Poniamo il caso che vogliate produrre del combustibile nucleare: dovreste prendere dell’uranio e, con un po’ di magia molecolare, trasformare questo pesante elemento metallico in gas, per poi inserirlo in una centrifuga e farlo girare in un vortice radioattivo, finché le particelle più leggere si raggruppano verso il centro. Queste sono le molecole che contengono l’isotopo 235 dell’uranio. È l’isotopo che fa al caso vostro, perché è in grado di produrre energia quando viene scisso. Ripetete la procedura diverse volte in una serie di centrifughe – un procedimento noto come cascata – travasando ogni volta l’uranio-235, e ben presto otterrete uranio a basso arricchimento, il combustibile per un reattore nucleare tradizionale. Proseguite per un tempo sufficiente e alla fine otterrete un alto grado di arricchimento, e forse il materiale per realizzare una bomba.

Se qualche settimana fa aveste chiesto a Jeff Navin – che gestisce le politiche governative di TerraPower, una startup per l’energia nucleare finanziata da Bill Gates – dove si pensava che sarebbe stato prodotto il primo lotto di combustibile per i nuovi reattori della sua azienda, vi avrebbe risposto senza esitazioni: in Russia. Anche se per il momento sono solo proposte, i progetti di reattori avanzati come quelli di TerraPower promettono di essere più sicuri e veloci dei massicci impianti odierni. La speranza è che possano dare nuovo vigore al settore energetico nucleare negli Stati Uniti e in Europa, dove i vecchi reattori stanno chiudendo più velocemente di quanto non ne vengano costruiti di nuovi. Negli Stati Uniti solo due impianti sono attualmente in fase in costruzione, e i progetti hanno già subito enormi ritardi e sforato i costi. In teoria, i reattori avanzati potrebbero essere più economici da costruire e sarebbero in grado di integrare le fonti di energia rinnovabile come l’eolico e il solare.

Ma per far sì che ciò accada, i nuovi reattori richiedono un tipo speciale di combustibile in grado di fornire energia in un pacchetto più piccolo ed efficiente. Non l’uranio arricchito al cinque per cento, come il combustibile usato oggi nelle centrali nucleari, ma U-235 arricchito fino al venti per cento, il limite per l’uranio ad alto arricchimento. In questo momento, l’unico paese in grado arricchire l’uranio fino a questo punto è la Russia. Questo tipo di combustibile è prodotto da una società chiamata Tenex, una filiale della società governativa russa per l’energia nucleare Rosatom. Nel 2020, quando il dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti ha annunciato il suo Advanced Reactor Demonstration Program – che prevede 160 milioni di dollari da dividere tra TerraPower e il suo concorrente X-Energy per la costruzione di reattori pilota entro il 2027 – era chiaro che la Russia sarebbe stata la fonte iniziale di carburante.

Il problema russo

Poi però è arrivata la guerra in Ucraina. “Ha decisamente cambiato i nostri piani – spiega Navin –. Non abbiamo interesse a finanziare una società statale russa“. Navin aggiunge che il fatto di dipendere dal combustibile russo ha sempre generato preoccupazioni. Il piano originale della società prevedeva di alimentare il primo reattore con l’aiuto della Russia, per poi passare a una catena di approvvigionamento nazionale che sarebbe stata sviluppata nel frattempo. Ora, insieme a molti dei suoi colleghi e concorrenti nel settore dei reattori avanzati, Navin sta cercando di capire dove reperire quel combustibile senza compromettere i programmi.

Il fabbisogno di questo combustibile – chiamato haleu, o uranio ad arricchimento intermedio – è per lo più teorico, dal momento che i reattori avanzati non esistono ancora. Attualmente la domanda statunitense di questo materiale è limitata all’esercito, agli isotopi per i trattamenti medici e alle applicazioni della ricerca spaziale, come i possibili sistemi energetici dei veicoli spaziali. La National Nuclear Security Administration degli Stati Uniti (l’agenzia federale che si occupa della sicurezza del nucleare) ha messo da parte abbastanza uranio arricchito per soddisfare il fabbisogno fino al 2060. La Russia, tuttavia, sta attivamente arricchendo nuovo haleu, in parte perché ha ancora un piccolo gruppo di centrali di vecchio tipo che utilizzano combustibile di grado superiore. Anche se il settore del nucleare – insieme alle importazioni di gas naturale e nickel per le batterie delle auto elettriche – è stato finora esentato dalle sanzioni, le imprese americane preferiscono stare alla larga dall’uranio russo.

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