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I nuovi reattori nucleari europei

di Ugo Spezia - 17 luglio 2008

Dagli anni Cinquanta ad oggi sono stati realizzati in tutto il mondo circa 500 reattori per la produzione di energia elettrica. L'evoluzione della tecnologia ha dato finora vita a tre diverse generazioni di impianti. Gli impianti della prima generazione sono caratterizzati da una potenza limitata a qualche centinaio di MWe (mega-watt-elettrici = milioni di watt elettrici). Ad essi hanno fatto seguito negli anni Settanta gli impianti della seconda generazione, caratterizzati da una potenza unitaria più elevata (500-800 MWe) e da livelli di sicurezza migliorati. Negli anni Ottanta sono stati sviluppati i reattori di terza generazione (1.000 MWe), realizzati e in corso di realizzazione un po' ovunque nel mondo: attualmente ce ne sono 36 in costruzione.

L'evoluzione degli impianti ha progressivamente incorporato caratteristiche di efficienza e di sicurezza sempre più avanzate, sulla base dell'esperienza condotta negli impianti in esercizio. Finché nella prima metà degli anni Novanta le società elettriche europee da un lato e quelle statunitensi dall'altro, in collaborazione con le autorità di controllo nazionali e internazionali, hanno elaborato nuovi requisiti avanzati di efficienza e sicurezza, dando luogo allo sviluppo dei reattori cosiddetti di «terza generazione avanzata» (III+).

I reattori della terza generazione avanzata sono progettati in modo tale da evitare conseguenze anche in caso di fusione completa del nocciolo. Questa caratteristica fa parte dei requisiti standard adottati a metà degli anni Novanta da tutte le società elettriche europee nell'ambito dell'iniziativa EUR (European Utilities Requirements) e da tutte le società elettriche Usa nell'ambito dell'iniziativa URD (Utility Requirement Document) e costituisce quindi una condizione vincolante cui devono soddisfare tutti i reattori che saranno realizzati nel mondo.

Il più avanzato fra i reattori attualmente proposti sul mercato (due impianti sono in costruzione in Francia e in Finlandia) è l'EPR (Enhanced Pressurized Reactor), sviluppato nel quadro di un'iniziativa di cooperazione fran-co-tedesca. La centrale EPR, accanto ai sistemi di protezione finalizzati ad impedire la fusione del nocciolo, adotta sistemi in grado di controllare anche le conseguenze di un incidente di fusione. Gli accorgimenti progettuali rendono di fatto infinitesima la probabilità di fusione del nocciolo con fuoriuscita di radioattività: meno di un evento ogni 10 milioni di anni di funzionamento del reattore.

Oltre alle caratteristiche avanzate di sicurezza, l'EPR è caratterizzato da una sensibile riduzione dei costi di generazione dell'energia elettrica, che sono inferiori del 10% rispetto a quelli tipici degli impianti nucleari più moderni attualmente in esercizio, e di più del 30% rispetto agli impianti a gas più avanzati. Questo elevato livello di competitività si basa su alcune caratteristiche fondamentali:

• la potenza di 1.600 MWe (la più elevata fra gli impianti attualmente proposti sul mercato);
• un'efficienza complessiva pari al 37% (a più elevata fra i reattori presenti sul mercato);
• un periodo di costruzione più breve (4 anni), a causa miglioramento nella metodologia di costruzione;
• una vita operativa di progetto di 60 anni;
• un fattore di disponibilità dell'impianto durante la vita operativa pari al 92%.

Per effetto della progettazione ottimizzata del nocciolo e della elevata efficienza complessiva rispetto ai reattori attualmente in esercizio, l'EPR offre inoltre significativi vantaggi in termini di sostenibilità ambientale: un risparmio di uranio del 17% e una riduzione della produzione di materiali radioattivi a lunga vita pari al 15% per kWh prodotto.

Ugo Spezia

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