Molten Salt Reactor MSR
Il concetto di reattore nucleare con combustibile a sali fusi risale alla fine degli anni ’40, quando nei laboratori di Oak Ridge (ORNL) nel Tennessee (USA) si cominciò a pensare alla propulsione nucleare per bombardieri a lungo raggio.
Il primo reattore di questo tipo, l'Aircraft Reactor Experiment (ARE), entrò in funzione nel 1954 utilizzando un combustibile fatto di sale di Na-Zr-U pompato attraverso blocchi di berillio.
Questa esperienza suggerì agli scienziati dell’ORNL di poter realizzare un reattore nucleare commerciale per la produzione di energia basato sullo stesso principio.
Nacque così nel 1965 il reattore nucleare a sali fusi, il Molten Salt Reactor Experiment MSRE.
In un reattore a sali fusi il combustibile nucleare può essere disciolto in un liquido che funge anche da refrigerante.
In molti progetti il combustibile nucleare è costituito da fluoruri, in particolare il tetrafluoruro di uranio UF4 a basso arricchimento in U-235 o in U-233 disciolto in fluoruro di berillio BeF2 e fluoruro di litio LiF, UF4-LiF-BeF2, noto come Flibe, che dunque ha la duplice funzione di vettore del combustibile nucleare e di refrigerante primario.
Questa miscela, caratterizzata da un basso assorbimento neutronico, stabilità termica ad alta temperatura, non reattiva a contatto con aria ed acqua, chimicamente compatibile con i materiali strutturali, consente di ottenere un migliore rendimento termodinamico rispetto ai reattori refrigerati ad acqua, operando ad una temperatura media superiore, circa 700°C, pur rimanendo a pressioni molto prossime a quella atmosferica.
Il funzionamento a bassa pressione riduce significativamente lo stress meccanico sui componenti del nocciolo consentendone una progettazione semplificata, con sensibile riduzione del rischio di guasto e miglioramento della sicurezza del sistema.
Il moderatore è generalmente grafite non incamiciata, attraverso la quale fluisce il Flibe.
Il calore generato dalle reazioni nucleari nel sale fuso primario viene trasferito ad un circuito secondario anch’esso a Flibe, che tramite uno scambiatore di calore sali di fluoruro-acqua trasforma l’acqua in vapore che va ad azionare un gruppo turboalternatore producendo energia elettrica.
Nel documento allegato, preparato da Roberto COVINI, avrete un maggiore e ampio approfondimento dell'argomento.