Supacritical water for 4th generation reactor technology

Le richieste di miglioramento della tecnologia, dell’efficienza e della sicurezza dei reattori nucleari vengono sviluppate a livello internazionale con obiettivi di breve, medio e lungo termine.
I reattori di quarta generazione rappresentano un obiettivo di medio-lungo termine per migliorare la sicurezza con sistemi attivi e passivi.
Il cuore del reattore di IV generazione è l’utilizzo di acqua allo stato sopracritico, un particolare stato della materia in cui un aumento improvviso della temperatura non genera sbalzi di pressione che possono danneggiare le strutture, come nel caso di Fukushima.
L’acqua sopracritica agisce sia come refrigerante che come materiale moderatore per i neutroni che governano il funzionamento del reattore.
In questa ricerca per la prima volta è stato misurato il fattore di struttura dinamico degli atomi di idrogeno in acqua sopracritica nell’intervallo di temperature 600 K – 800 K ad ISIS e a SNS (US). Progettazione e realizzazione della cella e dell’impianto ad alta pressione sono stata effetuate all’Università degli Studi di Roma Tor Vergata. I risutati di questa ricerca hanno fornito informazioni uniche che sono alla base del funzionamento dei moderatori nei reattori di IV generazione.
L’immagine mostra uno schema di un reattore di IV generazione ed una mappa delle misure di spettri vibrazionali delle molecole di acqua sopracritica ottenute con Inelastic neutron scattering (INS) di neutroni.