La sicurezza nei reattori nucleari veloci. Gli scenari incidentali legati all'impiego del sodio

Fast breed nuclear reactors are part of the so-called fourth generation, A list of six technologies for the fourth generation has been presented in 2004. After a short description of these technologies, the present report will be focused on the particular Sodium Fast Breed Reactor. This reactor uses sodium as a coolant fluid and the risks related to it will be discussed through the description of sodium chemistry, which means for our purpose his reactions with air, water and concrete as well as phenomenons of spray fires and pool fires. The sodium technology having already been experienced in many countries, some leakage accidents will be analyzed, in particular the Monju reactor sodium leak in Japan. A review of the main experiments and simulation codes on sodium reactions will be finally reported. Within the context of this work, a sodium pool fire experiment has been performed in order to measure the pool's ignition temperature. The experiment showed coherent results in confront with the existing data.

I reattori nucleari veloci fanno parte della cosiddetta quarta generazione, che nel 2004 è stata compiutamente presentata e che è composta da sei tecnologie relative alla prossima generazione di centrali nucleari. Dopo una descrizione di tale tipi di reattori verrà analizzato più in dettaglio il reattore veloce a sodio la cui particolarità è di usare sodio liquido quale fluido termovettore. Verranno poi identificati i rischi legati all'impiego del sodio descrivendo le diverse reazioni con l'aria, l'acqua e il calcestruzzo, e fenomeni quali spray fire e pool fire. La tecnologia dei reattori a sodio è già stata sperimentata in alcuni Paesi che in taluni casi hanno visto il succedersi di incidenti in tali sistemi. Perciò verranno analizzati gli incidenti caratterizzati da fughe di sodio in queste centrali ed in particolare quello che colpì il sito di Monju, Giappone. Infine verrano riportati gli principali esperimenti e codici di calcolo usati per la simulazione degli incidenti legati al sodio. Al termine sono riportati i risultati di un esperimento condotto nel contesto della tesi e relativo alla misura della temperatura di ignizione di un pool di sodio, ritenuti coerenti con i dati già disponibili.