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Reattori a gas ad alta temperatura - Stefano Monti -
Si tratta di una filiera di cui sono stati realizzati solo alcuni reattori di potenza in USA, Germania, Gran Bretagna e Giappone.
I reattori ad alta temperatura possono funzionare con differenti cicli del combustibile (ad esempio sia con URANIO debolmente arricchito, sia con URANIO molto arricchito); analogamente ai reattori a gas-grafite, il moderatore è costituito da grafite, mentre come FLUIDO TERMOVETTORE viene altrettanto usato un gas che è per lo più elio.
Caratteristica peculiare di questi reattori è il combustibile che, a differenza dei reattori descritti in precedenza, è costituito da particelle ceramiche (microsfere) di diametro dell’ordine del millimetro, consistenti di un "nocciolo" costituito dal combustibile vero e proprio sotto forma di ossido, rivestito da più strati di CARBONIO e carburo di silicio, che assicurano la tenuta degli isotopi radioattivi generati durante il processo di fissione, anche a temperature molto elevate.
Le microsfere sono, in alcuni casi, opportunamente inglobate nella grafite, mediante un processo a caldo, a formare l’elemento combustibile che si presenta come una sfera dalle dimensioni di una palla da tennis, pebble secondo la dizione inglese (da cui pebble-bed reactor il nome con cui vengono talvolta identificati i reattori a gas ad alta temperatura).
Su questa filiera la ricerca è ancora attiva in maniera significativa: lo scopo è di ottenere temperature molto elevate (oltre 1.000 °C) tali da massimizzare il rendimento della conversione termodinamica del calore in energia elettrica, con l'utilizzazione di turbine a gas a ciclo diretto.
Questo concetto di reattore è stato incluso, inoltre, nella lista dei sei concetti di reattore di IV Generazione per le sue promettenti potenzialità come generatore combinato di elettricità, calore e idrogeno, anche di piccola taglia.