di Redazione “il Movimento d’Opinione”
I reattori convenzionali ad acqua naturale, giunti alla terza generazione evoluta, sono sicuri ed affidabili. La ricerca ora punta su concetti impropriamente definiti di "quarta generazione" che in alcuni casi riprendono persino tipologie in passato accantonate perché inadeguate e inaffidabili, ma che si ritiene di potere oggi sviluppare superando vecchie ed insolute difficoltà grazie al progresso tecnologico e la disponibilità di nuovi materiali. Le due facce del problema dal punto di vista dei conservatori, che puntano sul certo dell'acquisito, e dei progressisti, che intendono investigare nuove, ma incerte, frontiere tecnologiche.
Precisazioni di Giampaolo Bottoni a Giorgio Prinzi
Caro Prinzi
invece di ringraziarti per i lati positivi ossia per avere propagandato le mie idee tra perfetti incompetenti, tra cui forse ci potrebbero essere danarosi sponsors come quelli che sponsorizzano il prof. Sefidvash, brasiliano che partecipa a convegni in Arabia Saudita, guarda cosa ti scrivo...preoccupatissimo di perdere la faccia tra i competenti...(ma non l'ho già persa ?).
Nella più tipica tradizione dei martiri cristiani sono pronto ad immolarmi per la gloria della "fede nella rinascita del nucleare in Italia" (nel mondo non stanno certo ad aspettare l'esito di eventuali futuri referendum italioti sul tema).
Il mio desiderio di mettere al tuo pezzo alcuni puntini sugli i, dunque, nasce solo dal timore che una interpretazione distorta e preconcetta nella mia proposta di prestudio di fattibilità porti ad un completo rigetto di una idea che, in embrione ma che dico, a livello di zigote, potrebbe avere conseguenze utili ossia essere una buona idea.
Raccapricciante come indizio di superficialità mi appare una frase che effettivamente ho scritto in un dialogo privato in cui, come è chiaro, tiravo battute mescolando il serio al faceto ossia quando parlavo di gnocchi e di fiaschi di vino. Quando ho scritto che certe sperimentazioni si potevano fare in poche settimane o mesi non alludevo, ovviamente, al lungo iter, ben presente al prof. Cerrai ma anche ha me (trenta anni fa suo dipendente al CISE). Sostenevo e sostengo piuttosto la possibilità di controllare in breve tempo l'esistenza delle condizioni base indispensabili per avviare un... prestudio di attuabilità dell'idea.
Non disponendo di dati ne' di autorizzazione ad accedervi (a parte la possibilità di esplorare la wikipedia) non sono certo in grado di appurare se esistono le condizioni preliminari per incominciare solo ad organizzare uno studio di fattibilità dell'idea di usare un riflettore termalizzante (acqua bollente) per creare un forte feedback stabilizzante della reattività e dunque della potenza di un reattore veloce.
Le difficoltà che come "casalingo" incontro nell'usare la cucina per scopi insoliti, ammetterai che sono inesistenti per un normale laboratorio di chimica-fisica dei materiali o addirittura per i
laboratori a disposizione dell' ENEA e dedicati allo studio del piombo e della lega piombo-bismuto.
Tu sembri mettere le mie proposte a livello di quelle di "Striscia la Notizia" ossia le interpreti come un tentativo di "perdere tempo" ovvero di fare del benaltrismo in ambito nucleare. Sai benissimo che questa non è la mia posizione e che sono ovviamente a favore dell'uso dei reattori PWR che sono affidabili, sperimentatissimi e acquistabili da Francesi, Americani, Russi e Giapponesi a "chiavi in mano".
Sai bene che in realtà chiedo soprattutto libertà di scelta per chi voglia prendere in considerazione un investimento nel nucleare con lecitissimi obbiettivi di un ritorno finanziario e dunque sono favorevolissimo alla realizzazione di centrali elettronucleari in Italia. Dunque se ritieni la cosa utile mi posso anche immolare lasciandomi passare per un imbecille che non fa differenza tra un impianto tecnologico ultra consolidato e studiato da migliaia di ingegneri di tutto il mondo con a disposizioni risorse ciclopiche a confronto di quelle di un pensionato italiano e... il mio quesito al limite del filosofico-tecnologico, che ho sollevato nella mia corrispondenza col prof. Cerrai.
Ribadisco però che quella che hai citato del prof Cerrai è solo una delle prime email in cui, anche da lui, certe mie proposte erano state interpretate travisando le mie intenzioni. Con un certo puntiglio da "inventore" ribadisco alcuni aspetti originali dell'idea, che però potrebbe essere già stata considerata e scartata e per queste indagine conoscitive ho iniziato il dialogo col professore.
Esistono già da tempo reattori a sfere (ma di grafite e refrigerate ad elio). Da laureando quaranta anni fa circa, andammo a visitarne persino uno in Germania. Ma un aspetto fondamentale dell'uso di un metallo liquido è che non richiede la realizzazione di giganteschi recipienti a pressione, costosissimi e.... potenzialmente pericolosi. Usare delle biglie galleggianti nel piombo è molto meglio che sciogliere l'uranio nel piombo... ossia puntare a realizzare un reattore omogeneo in cui i prodotti di fissione vanno in giro per tutto l'impianto rendendolo super-radioattivo e soprattutto corrodendo ogni struttura, perché i prodotti di fissione sono elementi di praticamente ogni tipo, inclusi gli elementi capaci di intaccare quasi ogni tipo di acciaio o altro materiale strutturale.
L'usare un riflettore termalizzante ossia che fa rallentare i neutroni è possibile solo se si usa il piombo e non altri metalli liquidi iper-reattivi con l'acqua come il sodio usato, per esempio nel superphenix.
Dunque anche per questo aspetto la mia proposta mi sembra innovativa e almeno degna di maggiore approfondimento in uno studio di pre-pre-pre-fattibilità che da "casalingo" non posso fare ma che mi piacerebbe che qualcuno facesse.
Avrei anche da ridire sul termine "reattore di quinta generazione". I reattori a piombo sono reattori già inclusi nei reattori di quarta generazione e dunque le mie sono proposte originali sì ma inquadrabili in questo ambito.
Tu hai pubblicato su l'Opinione un modello di reattore al piombo studiato da Luciano Cinotti e suoi collaboratori. Ma dove è scritto che necessariamente un reattore al piombo non possa giovarsi di un riflettore termico che, a naso, ritengo che lo renderebbe ancor più sicuro e facilmente controllabile? Insomma ... spero nell'anticonformismo delle persone capaci di capire se le mie sono pure fantasie demenziali.
Certo, se il tuo scopo fosse solo quello di ridicolizzare una idea che ritengo fattibile non potrei considerare il tuo un gesto da amico...un amico non tanto mio quanto di chi sostiene, parallelamente all'installazione di impianti di classe EPR in Italia, anche la necessità di fare ricerca puntando a sfruttare il 100% dell'uranio e del torio disponibili sulla Terra.
Insomma... spero che esista almeno un individuo competente in Italia capace di non rigettare una proposta solo perché resa pubblica in modo tanto irrituale e fuori tempo (in certa ottica io avrei fatto
pubblicare il pezzo in coincidenza del primo aprile).
Cordialmente
Giampaolo Bottoni
Post scriptum
Peccato che, come ti avevo chiesto, tu abbia pubblicato il pezzo prima che io potessi leggerlo e suggerirti qualche ritocco o addirittura ampliamento (anche se il pezzo è già lungo così ). Oltretutto non so se hai presente quanto sono codini e conformisti certi individui...con capacità di decidere ossia con fondi a disposizione...
Comunque... senza rancore ed anzi, ipotizzando tue ottime intenzioni nel propagandare in un qualche modo una idea (che solo la storia chiarirà se era ragionevole) ti rinnovo i miei migliori auguri di Buon Natale e mi scuso se ho messo puntini piuttosto pesanti sulle “i”.
La risposta e le puntualizzazioni di Giorgio Prinzi
Caro Bottoni,
se avessi sottoposto il pezzo alla Tua revisione prima di immetterlo in rete, in base a quello che ora mi scrivi tutto l’effetto che non era e non è certo quello di fare di Te un “martire” sull’altare della ripartenza del nucleare, sarebbe andato perso. In realtà parlavo a nuora (a Te, meglio del Tuo progetto, in quanto il mio interlocutore esplicito era l’ingegner Temistocle Sidoti, Presidente de “il Movimento d’Opinione”, che non ha trovato nulla da ridire) perché suocera intenda.
Prevedevo una Tua replica (pensavo ironica a tenermi bordone), ma comunque è proprio da essa, anche se i toni non sono quelli che mi aspettavo, che se ne traggono quanto mai opportuni ammaestramenti per “suocera”, sempre che sia in buona fede e che voglia intendere.
Il primo è che le idee, anche geniali sulla carta, vanno sperimentalmente verificate, a cominciare dagli aspetti fluidodinamici, come facevi correttamente notare quando ponevi come preliminare la verifica della stabilità del circuito idraulico, perché se gli elementi attivi (gli gnocchi, i pallettoni, le sferette) non si stabilizzano nella “camera di criticità” (guarda che parolone ho trovato per il tuo “fiasco di vino”) qualche problema di corretto funzionamento potrebbe esserci.
Questi problemi non potevano verificarsi nei due “reattori a ciottoli” tedeschi, quello da Te citato e il successivo a ciclo continuo con carica dall’alto del combustibile e scarico dello stesso dal basso, in modo da estrarre materiale poco irradiato e per questo contenente prevalentemente l’isotopo 239 del plutonio, l’unico adatto al confezionamento di ordigni nucleari che tendono invece a detonare in mano se “denaturati” dalla presenza di isotopi più alti ad elevata attività od instabili. Questa precisazione è per “suocera”, perché “nuora” (Te) parla correttamente, essendo qualificato competente, di Pu239, quando si riferisce alle implicazioni militari.
E veniamo agli aspetti comparativi tra il Tuo schema e quello di Farhang Sefidvash, che è un iraniano emigrato in Brasile con pregressa esperienza nel programma nucleare del suo Paese. È anzi un “figlio d’arte”; suo padre fu uno dei pionieri del sito di Natanz, dove sorge l’impianto pilota di arricchimento dell’uranio con un locale “indurito” in grado di ospitare cinquantamila centrifughe.
Richiamando per maggiori dettagli a quanto ho pubblicato a pagina 6 del numero del 4 dicembre 2009 su L’opinione delle Libertà (www.opinione.it), mi soffermo su un punto critico: il connubio acqua grafite, che è stata la causa dell’instabilità del reattore disastrato a Chernobyl. Da dove cominciamo?
Cominciamo dal tentare di spiegare a suocera il significato del termine “termalizzante”, sperando che sia anche in grado di comprendere oltre a volere, come pregiudiziale, intendere. I neutroni per potere interagire con l’uranio e fissionarlo devono venire rallentati da successivi urti con molecole di un moderatore di velocità (nella generalità dei più diffusi reattori commerciali acqua naturale demineralizzata) che portano la loro velocità al valore di quella dell’agitazione termica del moderatore alla temperatura del fluido. Per questi motivi vengono definiti termici e il processo termalizzazione. Suocera avrà capito? Comunque andiamo avanti, se non altro abbiamo un interlocutore che ci comprende perfettamente. Il Presidente de “il Movimento d’Opinione”, Temistocle Sidoti, è infatti - come dicevo all’inizio - un collega ingegnere.
Cosa succedeva a Chernobyl, il cui nocciolo era stato parcellizzato per rendere possibile il ricambio del combustibile a reattore acceso? Il compito di quella tipologia di reattori era quella di produrre plutonio “military grade” per potere riconfezionare con 239 fresco le testate nucleari che tendono a divenire instabili a causa della trasmutazione neutronica del 239 in isotopi a più elevato numero atomico. Per questo il moderatore utilizzato, in luogo dell’acqua che in quelle macchine aveva solo funzione di refrigerante, era la grafite che, rallentando i neutroni meno dell’acqua, li rende più adatti, in sinergia con l’alta temperatura di funzionamento, alla cattura da parte del 238 (uranio) ottimizzando la produzione di plutonio.
Il connubio grafite come moderatore con acqua come refrigerante è pericoloso, in quanto con il riscaldarsi l’acqua diviene meno densa, per cui assorbe e scherma un minor numero di neutroni, che vanno ad incrementare con un processo a spirale la generazione di potenza (in gergo fattore di potenza positivo). Questo aspetto è estremamente pericoloso nel transitorio, per cui il manuale di centrale vietava determinate operazioni che vennero attuate nel reattore disastrato a Chernobyl dopo avere disinserito i sistemi automatici di sicurezza che ne impedivano l’effettuazione. Si trattava di un’esercitazione di “difesa civile”, probabilmente sotto la direzione di un ufficiale del GRU (la sicurezza militare) indicato nei rapporti ufficiali come funzionario di partito, che aveva come finalità di verificare la possibilità di rilanciare la rete elettrica dopo un black out causato (eravamo ancora in guerra fredda) a seguito di un massiccio bombardamento della Nato, sfruttando l’inerzia della turbina del reattore. Per completare l’inciso, si era tentata la sperimentazione in un sito gemello l’anno precedente, ma la ferma opposizione del direttore di centrale aveva impedito che venissero messe in atto manovre folli. A Chernobyl venne inviato un “funzionario di partito” che seppe trovare le “giuste argomentazioni” per convincere il riluttante direttore. Furono due dei tre morti immediati. La terza vittima immediata morì per causa indiretta, una crisi coronarica (paura).
Perché la sperimentazione venne fatta su quei reattori e non su tipologie non pericolose, come ad esempio i PWR che invece presentano fattore di potenza negativo? Presumibilmente perché quei reattori plutonigeni erano sotto controllo diretto militare.
Perché questa digressione? Perché giudico il reattore proposto da Sefidvash come una variante evolutiva, in chiave di sicurezza (almeno si spera), degli RBMK tipo Chernobyl, con inalterate finalità militari plutonigene (anche se ufficialmente si sostiene il contrario) indirettamente ammesse dallo stesso progettista che valuta una produzione annua di una quindicina di chili di plutonio per un reattore che presenta una potenza elettrica di 40 solo megawatt. Si tratta di un reattore moderato a grafite, che come nel reattore tedesco da Te visitato quando eri studente è inglobata nelle sferette (ciottoli, pallettoni, gnocchi o elementi attivi è solo questione nominalistica), con riflettore in grafite, caratteristica che favorisce la produzione di plutonio. Il combustibile in forma sciolta favorisce (favorirebbe con una piccola variante allo schema proposto Sefidvash) la ricarica in continua del combustibile che in tal modo potrebbe venire estratto poco irradiato, come avveniva nel secondo prototipo tedesco in funzione negli Anni Ottanta e senza gli inconvenienti degli RBMK, dove proprio l’elevazione in altezza degli macchina per la ricarica a reattore acceso aveva reso difficoltosa ed onerosa la realizzazione del contenimento, per questi motivi omessa, magari anche con la considerazione che essendo sotto supervisione militare non sarebbe mai successo nulla.
Il connubio con l’acqua diverrebbe in questo caso (reattore Sefidvash) un fattore intrinseco di sicurezza, perché, al venir meno del suo effetto di trascinamento, gli elementi attivi tornerebbero in condizione di non criticità nel “serbatoio alimentatore” a spirale, dove, se realizzati con le stesse caratteristiche dei “ciottoli” tedeschi, potrebbero venire tenuti in temperatura di sicurezza (tale da non far correre rischio di loro fusione) per semplice raffreddamento convettivo dell’aria.
Un reattore con quasi le stesse caratteristiche plutonigene degli RBMK, dove l’effetto era esaltato da una temperatura di esercizio più elevata che esponeva al rischio, come avvenuto nel disastroso evento, di sviluppo di idrogeno per reazione acqua carbonio, compatto e sotto questo profilo sicuro, adatto ad un programma nucleare militare da media potenza per realizzare quella che sembra delinearsi come l’atomica tanga e burqa, in sinergia tra l’Iran di Ahmadinejad e il Brasile di Lula.
Per avere un quadro meglio delineato è indispensabile consultare e rileggere (grafici compresi) quanto da me precedentemente pubblicato sia su questo sito, www.ilmovimento.eu (cerca Prinzi), sia su www.opinione.it (cerca Prinzi).
Sempre parlando a nuora perché suocera intenda ho definito il Tuo concetto come “reattore di quinta generazione”. Nel farmi notare che è una definizione impropria, rafforzi quello che voleva essere il mio messaggio per “suocera”. È improprio, se non vera e propria “pubblicità ingannevole”, parlare di reattori di quarta generazione per le tipologie definite in tale dizione. In qualche caso, come nell’evoluzione di progenitori affidabili e collaudati (il reattore che da giovane hai visitato a Jülich in Germania) si potrebbe parlare di “prima evoluzione” o di “seconda generazione”, ma nel caso del reattore derivato da quello che equipaggiava i sommergibili ex sovietici della classe “alfa”, ripescato dal ciarpame degli insuccessi, se il progresso tecnologico consentirà di realizzare ora una macchina affidabile, si dovrà più correttamente parlare per quella tecnologia di “prima generazione” in assoluto. È corretto parlare di generazioni successive per concetti omogenei, quali per le tre generazioni, più una terza evolutiva, dei reattori moderati e refrigerati ad acqua naturale, come EPR ed AP-1000. Il resto è propaganda nominalistica.
Inoltre, ogni soluzione tecnica presenta vantaggi e svantaggi; le scelte finali sono determinate dagli obiettivi che ci si prefigge e dall’importanza che si da ad essi. Un reattore omogeneo a metallo fuso (o lega metallica fusa) può essere una soluzione ottimale in uno scenario di diffusione della propulsione navale nucleare per l’esigenza di salvaguardare passeggeri ed equipaggi contro il rischio di contaminazione nell’eventualità di incidenti; può venire considerata come una sfida inutile sotto il profilo del miglior sfruttamento del combustile e dell’abbattimento dei prodotti a lungo tempo di decadimento, che può ottenersi anche tramite riciclo del combustile, “combustione” nella carica dei reattori a neutroni veloci, “incenerimento” mediante utilizzo di una sorta di “termovalorizzatore” di “scorie” nucleari quale un reattore omogeneo subcritico innescato da un acceleratore, sul tipo del cosiddetto “rubbiatrone”, come viene intesa questa tipologia per una proposta in tal senso del Nobel Carlo Rubbia.
Perché i reattori refrigerati a metalli, leghe metalliche o sali fusi? La risposta si trova anche, o comunque in parte, in quanto Tu hai già esposto. Ti chiedo però di meglio precisare le finalità di certe Tue varianti proposte, quali l’introduzione di uno schermo riflettore “termalizzante” che - temo - renderebbe ibrida la reazione, forse con qualche complicazione, non ultima quella della disuniformità della “combustione” nucleare, prevalentemente termica alla periferia, prevalentemente veloce al centro. Questa mia preoccupazione Ti appare fondata?.
Comunque, prevedi un rimescolamento degli elementi attivi, per ovviare a eventuali possibili disuniformità di irraggiamento? In caso affermativo, in che modo e con quale velocità?
La schermo d’acqua termalizzante si trova, se leggo bene il Tuo schema, a 200 °C, quindi con un differenziale di 300 °C rispetto al piombo, e siccome l’acqua notoriamente bolle a cento gradi presumo si tratti di un circuito pressurizzato. Nessun problema, ma una domanda, meglio una serie a catena. Qual’è il flusso termico da smaltire per mantenere a temperatura lo schermo termalizzante? Il calore veicolato viene recuperato, ad esempio in fase di preriscaldamento? Hai fatto dei conti per valutare se conviene un doppio stadio, uno di generazione del vapore magari tramite il fluido circolante nello schermo e uno di surriscaldamento del medesimo con uno scambiatore con interfaccia piombo fuso vapore? Lo schema da Te proposto consente anche un controllo fine della potenza, tale da non richiedere anche, come invece nello schema Sefidvash, l’introduzione di un certo numero di tradizionali barre di controllo? Se tra le finalità c’è anche quella di innalzare la temperatura del ciclo al fine di ottenere un migliore rendimento termodinamico, dov’è il vantaggio rispetto l’ottenere lo stesso risultato con una soluzione ibrida che preveda di surriscaldare il vapore generato da un reattore convenzionale refrigerato e moderato ad acqua naturale mediante una sezione di surriscaldamento dove il calore venga generato da carbone? Cominceremmo se non altro a sfruttare meglio l’uranio fissile. Poi abbiamo plutonio negli arsenali militari sufficiente ad alimentare i termici per più di un centinaio di anni.
Quella dell’ibrido carbonucleare è una soluzione stramba e fantasiosa che proponevo già da laureando e che potrebbe avere il vantaggio di potere continuare ad ammortizzare, anche nell’ipotesi di massiccia ripartenza del nucleare, gli investimenti fatti sulla fonte carbone che produce il chilowattora a costi non decisamente più elevati di quello da fonte nucleare e che pertanto, grazie all’elevato fattore di conversione del surriscaldamento potrebbe avere addirittura un effetto positivo sul costo dello stesso chilowattora nucleare generato da reattori convenzionali ad acqua ibridizzati con una sezione di surriscaldamento a carbone.
Inoltre, quali benefici in termini economici comporterebbe la tecnologia dei metalli fusi, tenendo presente che essa comporta l’utilizzo di materiali avanzati ad alta resistenza, comunque ad elevata resistenza all’usura sotto alta temperatura e sforzo meccanico (ad esempio pompe di ricircolo)? La relazione dell’Enea sul reattore a piombo in sperimentazione nel laboratorio di Brasimone parla di irrisolto rischio di “inertizzazione”, cioè di rischio che in caso di indesiderata solidificazione si debba buttare via l’intera macchina, perché il processo risulta irreversibile. La soluzione da Te proposta di “reattori a gnocchi in fiasco di vino” mantiene tale rischio o lo supera?
Ti risulta che esistono altre possibilità, magari solo e soltanto mediante l’utilizzo di altre tipologie di reattori veloci o di “reattori convertitori” per fertilizzare uranio e torio? Ritieni praticabile la tecnica dell’irraggiamento fine in fase gassosa, che sarebbe molto selettiva?
Certo, facevo dell’ironia su Striscia la Notizia, identificata con i simpatici personaggi del Gabibbo e di Capitan Ventosa, e con la “superficialità” con cui l’avvocato Carlo Rienzi e il senatore Elio Lannutti si sono fatti coinvolgere nell’involontaria promozione di un reattore, spacciato come miracolistico ed antiproliferazione, ma a mio argomentato giudizio, che mi sembra (interpreto male?) da Te condiviso, finalizzato invece alla realizzazione di una inusuale bomba tanga e burqa, unendo gli sforzi e le ambizioni di due Paesi, tanto simili e così profondamente diversi, che aspirano a diventare potenze nucleari.
A parte ad avere definito la Tua proposta come reattore di quinta generazione, sempre ironizzando con quanti si fanno paladini di una reclamizzata “quarta generazione” che ritengo non possa essere classificata come tale neppure temporalmente in considerazione anche del fatto che i precursori di certi concetti sembrano dei reattori di Neanderthal taluni (ad esempio reattore a lega eutettica, che equipaggiava i sommergibili classe alfa ex sovietici) al tempo finiti persino nel ciarpame delle possibili soluzioni, mi sono limitato a riportare, senza commento alcuno se non la risposta del professor Cerrai che peraltro avevo ricevuto da Te con la stessa email, integralmente e senza tagli od omissioni i Tuoi scritti, dopo avere ricevuto email di assenso a farlo da entrambi.
Credo con questa di avere anche risposto alla successiva Tua missiva a “nuora” Omodeo, inviatami perché “suocera” Giorgio Prinzi” intenda.
Te la pubblico comunque, perché non credo di venire coinvolto nelle intenzioni “malevoli” che mi attribuisci. Ho solo fatto dell’ironia su una rubrica notoriamente e dichiaratamente satirica, nella convinzione che loro per primi sappiano sorridere del fatto che, approfittando del loro impegno ambientalista, qualcuno abbia, come si dice a Roma, “rifilato loro ‘na sola” che si sono ritrovati a condividere in autorevole ed illustre compagnia.
Condivido a pieno quanto dici - o mi sembra che Tu dica tra le righe - che taluni strumentalizzino il “conflitto tra generazioni” di reattori per contrastare e tentare di ritardare la ripartenza del nucleare, che può attuarsi solo con i reattori attualmente sul mercato e a listino. Il resto è ricerca. Giustissimo farla, ma senza risultati certi, neppure in termini di previsione temporale, è continuare a giocare d’azzardo. Non possiamo permettercelo.
Giorgio Prinzi
Lettera di Giampaolo Bottoni a “nuora” Omodeo, perché “suocera” Prinzi intenda.
Caro dottor Stefano Omodeo
l'ultima email che le ho inviata risale al marzo 2008 e dunque non so se si ricorda ancora di me.
Ho acquistato dalla sua ditta un kg, di lega di Field (l'eutettico Stagno-Indio-Bismuto) che contiene relativamente poco bismuto e quindi solidificandosi potrebbe NON dilatarsi scongiurando il rischio che c’è quando l'acqua congela nelle tubazioni.
A suo tempo le avevo detto che avrei fatto personalmente un esperimento fondendo in un bicchiere di vetro fragile un pò di lega e guardando se, nel solidificarsi sotto i 61 °C, la lega rompeva il bicchiere come fa l'acqua in una bottiglia quando diventa ghiaccio. Per pigrizia e un pò anche per ostracismo di mia moglie contraria ai miei sconfinamenti in cucina, unico laboratorio a mia disposizione non ho attuato il programma e la sua lega è ancora li nella custodia di plastica.
Debbo comunque ribadire che la mia era una pura curiosità perché l'indio, oltre ad essere carissimo, è un forte assorbitore di neutroni e, dunque, se non fosse così costoso (ma lo è) potrebbe essere usato solo come fluido refrigerante di un circuito secondario ossia non a diretto contatto con il nocciolo del reattore nucleare.
Le scrivo innanzi tutto per augurarle un felice Natale ed un ottimo 2010.
Dato che invecchiando si peggiora... i miei interessi tecnologici non sono cambiati.
La novità però è che un giornalista, l'ingegner Giorgio Prinzi, ha dato pubblicità a un mio carteggio (via email) col professor Cerrai, ora ottantenne, trenta anni fa mio supremo superiore come direttore generale del CISE (centro di ricerca dell'ENEL). Il tono usato da Prinzi è stato derisorio ossia mi ha usato come un esempio di sognatore che fantastichi su impianti nucleari futuribili rinviando o sabotando la costruzione di centrali nucleari di tecnologia matura e ultrasperimentata, ossia i reattori ad acqua pressurizzata.
In realtà io non ho mai voluto ostacolare il programma nucleare che l'attuale governo Berlusconi vuole portare avanti, ANZI..., ma sono convinto che non tutto è stato detto in ambito di nucleare civile e penso che anche la ricerca e la sperimentazione, fino ad ora sabotate dai verdi e... dagli USA (ossessionati dalla lotta alla proliferazione che comunque avverrà a causa del naturale progresso scientifico), vada ripresa nell'ottica di realizzare impianti che sappiano utilizzare la totalità dell'uranio e del torio commercialmente ossia economicamente estraibili e non solo una percentuale piccolissima (poco più dell' 1%) come fanno gli attuali reattori termici per altri aspetti (robustezza e sicurezza) affidabilissimi ed ottimi.
Recentemente Cerrai ha commesso l'errore di darmi il suo indirizzo di posta elettronica ed a lui ho esposto idee che forse sono completamente sballate ma che a me piacerebbe almeno sapere se lo sono e per quale motivo sarebbero da scartare.
L'idea che attualmente sostengo è quella di un reattore veloce (perché solo con quello si riesce a bruciare tutto l'uranio fertile e non solo il fissile e poco più) ma schermato da un riflettore costituito da semplice acqua bollente. Se la potenza sale troppo...l'acqua bolle più energicamente e dunque si creano delle bolle di vapore ossia dei vuoti che tolgono reattività al reattore che dunque abbassa automaticamente il suo livello di potenza. Insomma un reattore simile non avrebbe bisogno di meccanismi per essere stabile e dunque sarebbe molto ma molto più sicuro e controllabile di ogni reattore fino ad ora concepito (un dettaglio importante: i metalli liquidi non richiedono costosissimi recipienti in pressione e il piombo, a differenza del sodio e della grafite, non brucia esposto all'aria Una delle critiche (importanti) che Cerrai mi ha fatto (in email
successive a quella pubblicata da Prinzi) è il grado di "pericolosita'" del contatto tra il piombo liquido (o una lega piombo-bismuto) con l'acqua del riflettore. Noti bene che questo contatto non dovrebbe mai esserci se non per grave incidente. Il riflettore dovrebbe essere tenuto a una temperatura tra i 100 e i 200 °C mentre il piombo liquido dovrebbe stare a temperatura di circa 450 o 500 °C almeno.
Ma certo in un reattore vanno ipotizzati anche gli incidenti più catastrofici e va dimostrato che non provocano catastrofi.
In conclusione avrei questa richiesta da farle (naturalmente se ha voglia di considerarla...).
Mi potrebbe aiutare a raccogliere info sul comportamento chimico di stagno, piombo e bismuto ossia sui tre metalli che hanno una sezione di cattura neutronica piccola o piccolissima e dunque possono essere usati per refrigerare il nocciolo di un reattore nucleare?
Qual’è il grado di dissociazione causato dal contatto del vapore d'acqua con il piombo (soprattutto) ma anche con bismuto e stagno?
Che rilascio di energia si verifica ossidando il piombo col vapor d'acqua con - immagino - rilascio di pericoloso idrogeno?
Immagino che l'esoenergeticità della reazione piombo-acqua sia molto basso confrontato a quello che succede usando il sodio metallico (il metallo normalmente usato fino ad ora nei reattori veloci... metallo pericolosissimo dal punto di vista della sua fame di ossigeno ).
Mi saprebbe reperire qualche dato fisico-chimico comprensibile da uno che NON è un chimico?
Altro quesito: lo stagno è molto più corrosivo del piombo nei riguardi dell'acciaio?
Il piombo corrode poco l'acciaio fino a 500 °C. Per lo stagno esiste una temperatura limite al di sotto della quale lo stagno corrode poco l'acciaio?
Altro ed ultimo (per il momento) quesito. Quanto costerebbe un kg dell'eutettico tra bismuto piombo e stagno che fonde a 96 °C e dunque può essere fuso con semplice acqua bollente?
Vorrei valutare il costo dei materiali di un circuito sperimentale per studiare il comportamento fluidodinamico di un nocciolo refrigerato da piombo (realmente) ma, per fare esperimenti, da una lega facile da manipolare come questa lega detta "metallo di Newton".
Le sarei riconoscentissimo se mi desse qualche risposta: pensi, se mi dessero ascolto, quante tonnellate di lega potrebbe ordinarle un centro di ricerca che volesse appunto fare test termofluidodinamici con il metallo di Newton.
Non si rallegri troppo però... NON MI DARANNO ASCOLTO.
Ancora buone feste
Giampaolo Bottoni
Roma: domenica 27 dicembre 2009