Reattori Nucleari di IV generazione: Reattore nucleare a sali fusi (MSR) e Reattore al sodio (SFR)

Il reattore nucleare a sali fusi, (MSR, acronimo di Molten Salt Reactor) è un tipo di reattore nucleare a fissione dove il combustibile è un qualche tipo di sale mantenuto a temperature oltre la propria temperatura di fusione.

Sono stati proposti molti progetti per questo tipo di reattore, ma sono stati costruiti pochi prototipi.

I primi concetti, così come molti di quelli attuali, prevedono che il combustibile nucleare venga disciolto dentro un fluoruro, come ad esempio il tetrafluoruro di uranio (UF4). Il fluido raggiungerebbe la condizione critica fluendo dentro un nocciolo in grafite.

Molte delle proposte correnti si affidano all’impiego di combustibile disperso in una matrice di grafite, con il sale fuso che opera da refrigerante, assicurando il raffreddamento a bassa pressione ed alte temperature.

È stato sperimentato a partire dalla seconda metà degli anni ’60.

Schema del MSR

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Il reattore nucleare a neutroni veloci refrigerato a sodio, (SFR, acronimo di Sodium-Cooled Fast Reactor) è un progetto che si basa su altri due molto strettamente legati, lo LMFBR ed il reattore nucleare integrale veloce; ha una stretta parentela con il Superphénix francese.

Gli obiettivi sono l’incremento dell’efficienza nell’utilizzo dell’uranio grazie alle tecnologie autofertilizzanti del plutonio e la eliminazione della necessità di svuotare il reattore degli isotopi transuranici una volta esausto il combustibile.

Il reattore utilizza un core non moderato con spettro neutronico veloce, progettato per bruciare ogni tipo di isotopo transuranico che si possa generare come sottoprodotto della reazione di cattura ed in alcuni casi può caricare questi isotopi come combustibile iniziale.

Oltre ai benefici della rimozione degli isotopi transuranici a lunga emivita dal ciclo delle discariche nucleari, il combustibile impiegato dallo SFR si espanderebbe quando il reattore si surriscalda, e dunque la reazione a catena rallenterebbe automaticamente.

In questo modo, alcuni scienziati affermano che lo si possa considerare passivamente sicuro.

Schema del SFR