Programma ADS

Nei maggiori paesi industrializzati la ricerca nel campo delle nuove applicazioni della fisica nucleare è finalizzata a soluzioni per un ciclo nucleare sostenibile: sicuro, non proliferante, economicamente competitivo, basato su risorse praticamente inesauribili e senza residui a lunga vita.
Le applicazioni riguardano non solo la produzione di elettricità, ma anche la produzione di idrogeno e l’eliminazione dei residui radioattivi a lunga vita prodotti tuttora dalle centrali nucleari e, in passato, dai programmi nucleari militari.
Vi sono inoltre nuove e interessanti applicazioni nucleari in campo medico (terapie e diagnostica) e nella ricerca applicata (uso di sorgenti neutroniche intense per ricerche nei campi dei materiali, delle biotecnologie, etc.).
In questo quadro del "Nuovo Nucleare" cresce l’importanza degli ADS (Accelerator Driven System), che si candidano come strumento flessibile per molte delle applicazioni citate.

L’impegno maggiore è oggi rivolto, a livello internazionale, allo studio degli ADS dedicati al bruciamento dei residui radioattivi a lunga vita al fine di ridurne la pericolosità, di ridurre i requisiti di durata ed aumentare la capacità del loro deposito finale.
Questo tipo di ADS verrà nel seguito indicato come ADT (Accelerator Driven Transmuter ).

Gli impianti di tipo ADT sono studiati in primo luogo come impianti per eliminare gli attinidi minori (radionuclidi ad elevata radiotossicità prodotti dalle centrali elettronucleari, in misura maggiore in quelle che utilizzano combustibile a base di ossidi misti di uranio e plutonio) ed eventualmente per eliminare il plutonio militare in eccesso, risultante dallo smantellamento degli arsenali nucleari.
Si può così ridurre di molti ordini di grandezza la radiotossicità di questi materiali per i quali sarebbe altrimenti necessario prevedere un sito di stoccaggio sicuro che li isoli dalla biosfera per milioni di anni. Così facendo se ne riduce inoltre la disponibilità ai fini della realizzazione di armi nucleari.

La fisica su cui si basa l’ADT è ben nota e provata, mentre la messa a punto delle tecniche per il controllo del sistema accoppiato acceleratore-sistema sottocritico e delle tecnologie necessarie per ingegnerizzare un sistema industriale economico ed efficiente richiedono uno sforzo di ricerca e di qualifica sperimentale.
Nell’attuale fase di sviluppo tecnologico, questi obiettivi possono essere meglio realizzati nell’ambito di accordi internazionali di collaborazione tecnico-scientifica. Alcuni accordi di queto tipo sono già operativi tra paesi europei, Giappone, Stati Uniti  e altri paesi nei quali sono in corso programmi di ricerca in questo settore (vedi la pagina LINKS).

In Europa un programma sugli ADS è oggetto di una serie di progetti di R&D tra loro coordinati nell’area di ricerca P&T (Partitioning & Transmutation) dell’Euratom per il 5° Programma quadro (1998-2002), che si concluderanno entro il 2004.
Un contributo scientifico e tecnologico rilevante viene dato dall’Italia al P&T attraverso gli istituti di ricerca, in primo luogo l’ENEA, le Università e le industrie, grazie alla posizione competitiva raggiunta negli studi sull’ADS dal programma nazionale italiano, supportato dal MIUR.
Per il 6° programma quadro esistono le premesse per un grande progetto integrato di ricerca, nel quale l’ENEA avrà un ruolo importante.
Le motivazioni per aspirare a questo ruolo risiedono sia nell’ interesse scientifico che in quello industriale: la padronanza delle tecnologie e dell’ingegneria di sistema dell’ADS aprono prospettive molto interessanti per la fase della sua industrializzazione sul mercato internazionale, prevista all’inizio del prossimo decennio.
Le competenze presenti in ENEA, ad esempio nel campo dei materiali, dell’impiantistica avanzata, della sicurezza e del progetto nucleare (vedi pagina COMPETENZE) trovano nel progetto ADS l’opportunità per crescere in stretto collegamento con le Università, l’INFN, il CNR e altri Istituti di Ricerca.
In questo contesto, il Centro di ricerca dell’ENEA del Brasimone è divenuto un punto di riferimento internazionale per la sperimentazione delle tecnologie degli ADS, in particolare per le tecnologie richieste per l’utilizzo del metallo liquido come refrigerante e come bersaglio di spallazione.