HTR, la caldaietta nucleare
piccola e sicura

di Carletto Calcia

IN TEMPI NEI QUALI SI RISCONTRANO ACCENNI A UN POSSIBILE CONTRIBUTO DI UN NUOVO NUCLEARE ALLA BATTAGLIA VERSO LE EMISSIONI ZERO, UNA TESTIMONIANZA SULL’ATOMO – DIRETTA E PERSONALE – RISALENTE AI PRIMI ANNI ‘80

Nella prima metà degli anni ‘80, Brown Boveri aveva creato un gruppo per lo sviluppo di un proprio reattore nucleare. La scelta era praticamente obbligata, in quanto Siemens e AEG erano già legati ai costruttori americani Westinghouse e General Electric. Come base per lo sviluppo venne scelto il reattore a sfere di Rudolf Schulten – matematico e fisico di Bonn, con una tesi di dottorato discussa addirittura con il famoso fisico atomico Werner Heisenberg – e denominato Hochtemperatur Reaktor (HTR).

Il reattore HTR – con sfere invece che con barre – era considerato un possibile concorrente degli americani BWR e PWR e in linea di principio ha un funzionamento simile: il calore prodotto dalla fissione dei nuclei di atomi viene mantenuto attraverso neutroni rallentati. Diversamente dagli altri reattori, tuttavia, al posto dell’acqua è usata la grafite come moderatore e il gas come mezzo refrigerante e trasportatore del calore. Il nocciolo è composto di sfere di grafite delle dimensioni circa di una palla da tennis, inglobanti i granuli del combustibile nucleare in vari strati di diametro inferiore al millimetro. La stratificazione è utile al contenimento dei prodotti radioattivi, mentre la grafite frena i neutroni; questi ultimi, rallentati, collidono con altri nuclei atomici producendo una reazione a catena.

Il punto chiave del reattore risiede nel fatto che gli elementi a sfere vengono introdotti dall’alto del reattore in modo continuo, passano attraverso di esso e per gravità fuoriescono dal basso, per essere nuovamente inseriti in modo continuo, fino al pratico esaurimento del combustibile. Ciò semplifica molto il trattamento delle scorie, riduce il numero di fermate del reattore per il rifornimento del combustibile e aumenta la disponibilità dell’impianto.
L’elio gassoso, attraversando il letto di sfere, si riscalda fino a 950 °C, per l’azionamento del turbogruppo.[...]

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