Migliorare la sicurezza del reattore nucleare veloce al sodio

Il progetto JASMIN (Joint advanced severe accidents modelling and integration for Na-cooled fast neutron reactors), finanziato dall’UE, è stato avviato per fornire uno strumento di modellazione essenziale per una delle sei tecnologie Gen-IV, ovvero i reattori veloci refrigerati a sodio: ASTEC-Na si basa sul codice europeo ASTEC (accident source term evaluation) per gravi incidenti nei reattori ad acqua leggera.

Infatti, i codici informatici attualmente disponibili sono stati sviluppati negli anni ottanta del secolo scorso per la precedente generazione di progetti per reattori a neutroni veloci refrigerati a sodio (SFR). Il nuovo codice ASTEC-Na per SFR di Gen-IV sarà uno strumento integrato con un’architettura moderna e flessibile che facilita l’integrazione di nuovi modelli fisici necessari per progetti avanzati e funzioni specifiche. Il suo sviluppo si basa su moduli esistenti del software LWR ASTEC e su modelli derivati dallo strumento di simulazione SCANAIR. Vengono inoltre sviluppati alcuni modelli fisici migliorati che chiariscono fenomeni specifici dei reattori SFR e i risultati di una recente ricerca.

Entro la conclusione del progetto JASMIN, ASTEC-Na, concentrandosi sulla prima fase dello scenario accidentale, dovrebbe essere in grado di valutare le conseguenze di avarie alla barra di combustibile su trasferimento di materiali e carichi del sistema primario. Inoltre, anche il potenziale termine sorgente chimico e radiologico, che è dovuto sia al materiale radioattivo prodotto dal trasferimento di prodotti della fissione che alla formazione di particelle di ossido/idrossido di sodio che potrebbero essere accidentalmente rilasciate nell’ambiente, verrà stimato da ASTEC-Na in via preliminare.

Il lavoro di ricerca ha compiuto dei progressi sulle quattro aree più importanti per la sicurezza relative a termoidraulica del sodio, termomeccanica della barra di combustibile, termine sorgente ed effetti neutronici.

Le specifiche per lo sviluppo di ASTEC-Na sono state definite ed è stata costruita la matrice del test di convalida per studiare termoidraulica, termomeccanica della barra di combustibile, prodotti di fissione nel contenimento e neutronica. Per i due primi ambiti esso è formato da 11 test progettati per i reattori sperimentali Cabri e Scarabee che si trovano a Cadarache in Francia. Il team di JASMIN ha iniziato la convalida della prima versione di ASTEC-Na.

Inoltre, JASMIN sfruttando al meglio la conoscenza acquisita nel software ASTEC-Na e nella banca dati sperimentale aiuta a preservare la conoscenza prodotta in oltre 40 anni di ricerca e sviluppo.