L'analisi - Enea

– il progetto di cosiddetti Advanced Burner Reactors, reattori veloci in grado di produrre
energia utilizzando combustibile nucleare proveniente dal ritrattamento;
– la creazione di un programma per la fornitura di combustibile nucleare che permetta ai
paesi in via di sviluppo di utilizzare l’energia nucleare in maniera economicamente
vantaggiosa, minimizzando, nel contempo, i rischi di proliferazione nucleare;
– lo sviluppo e la costruzione di reattori di piccola taglia (tipo il sopramenzionato IRIS) per
venire incontro alle necessità dei paesi in via di sviluppo;
– il miglioramento delle salvaguardie in campo nucleare per aumentare la resistenza alla
proliferazione e la sicurezza di un mercato dell’energia nucleare in espansione.
In particolare, appare rilevante, in questo contesto, il cambiamento di strategia americana
riguardo il ciclo del combustibile e le tecnologie di ritrattamento del combustibile. Come è noto,
dopo che l’Amministrazione Carter aveva deciso di non costruire impianti di ritrattamento per
usi civili, al fine di ridurre il rischio di proliferazione a scopi militari, il divieto di ritrattamento
vige tuttora per i circa 100 reattori degli USA, con gravi conseguenze per la disponibilità di
combustibile e, soprattutto, per la necessità di sempre più numerosi e/o più grandi depositi per
il combustibile irraggiato. Con questa decisione storica, gli USA si allineano agli altri paesi con
rilevanti programmi nucleari, come Francia, Gran Bretagna, Giappone, Russia e Cina, che
dispongono di una capacità autonoma per il ritrattamento del combustibile nucleare.
Per quanto riguarda più specificamente l’Unione Europea, l’ultimo Libro Verde “Una strategia
europea per un’energia sostenibile, competitiva e sicura” pubblicato nel 2006, riconosce che
“l’energia nucleare, attualmente, contribuisce a circa un terzo della produzione di energia
elettrica dell’UE e rappresenta oggi la maggior fonte di energia senza emissioni di carbonio in
Europa”. Da qui l’impegno della Commissione Europea sulla fissione nucleare avanzata -
tramite l’Euratom - anche nell’ambito del settimo programma quadro appena iniziato.
La fusione nucleare
L’utilizzo delle reazioni di fusione nucleare è un possibile metodo di produzione di energia, in
fase di sviluppo da circa 50 anni. In tale tipo di reazioni due nuclei di elementi leggeri
(tipicamente deuterio e trizio, isotopi dell'idrogeno) si fondono per formare un nucleo di un
elemento più pesante (tipicamente particelle α, cioè nuclei di elio) con produzione di energia
sotto forma di particelle energetiche (tipicamente neutroni). Tale forma di produzione di
energia presenta molte caratteristiche positive rispetto alle altre fonti e, in particolare,
condivide con l’altra fonte di natura nucleare, la fissione, la caratteristica di non produrre gasserra.
Rispetto alla fissione, inoltre, presenta una forte attenuazione delle problematiche
connesse con la produzione di residui radioattivi, gli impianti sono intrinsecamente sicuri e il
combustibile è praticamente inesauribile e uniformemente distribuito sulla Terra.
Le reazioni di fusione termonucleare hanno luogo quando il combustibile viene portato a
sufficiente densità e a temperature elevatissime (decine o centinaia di milioni di gradi). In tale
condizione la materia è in uno stato particolare, detto plasma, costituito da un gas di ioni ed
elettroni indipendenti, dominato da interazioni di tipo elettrico e magnetico.
Gli sviluppi si basano su due schemi principali.
Nel primo (fusione a confinamento magnetico) si confina il plasma all’interno di un contenitore
per tempi lunghi mediante particolari configurazioni di campo magnetico. La densità del plasma
è piuttosto bassa perché ad essa è legata la pressione del plasma stesso che deve essere
contenuta dalle strutture della macchina. Nella fusione a confinamento magnetico, le ricerche
finora condotte hanno portato: a) a una buona conoscenza dei fenomeni del plasma e del loro
controllo; b) a una determinazione di leggi di scala che consentono di prevedere il
comportamento del plasma del reattore; c) a uno sviluppo di buona parte delle tecnologie e dei
metodi di fabbricazione necessari per il reattore.
Nell’altro schema (fusione inerziale) non si confina il plasma ma lo si comprime e riscalda
mediante mezzi esterni (ad es. irradiandolo con un laser) e lo si lascia poi espandere
liberamente utilizzando l’energia emessa dalle reazioni nucleari nel breve periodo della fase
calda e densa. È questo lo schema di funzionamento delle bombe ad idrogeno, fatte esplodere
per la prima volta nel 1952 dagli Stati Uniti.
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