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Titolo: Dimensioni nucleare e raffreddamento

Alcune volta ho affermato che il problema piu' grosso dei reattori 
proposti oggi, come l'EPR e' che sono grossi. Cosi' grossi da richiedere 
doppie e triple sicurezze, duplicazioni degli impianti di raffreddamento 
e cosi' via. Il che e' il motivo principale che le rende cosi' costose.
Ho pensato che potrebbe essere utile visualizzare perche' ho affermato 
queste cose. Supponiamo di avere un cubo e prendiamo la dimensione di un 
lato come riferimento. Il volume del cubo sara' ovviamente il cubo della 
dimensione del lato. Supponiamo che ogni m3 del cubo eroghi una potenza 
termica di 10 unita' (non importa cosa sono, MW(t), kCal, o altro).
La superficie che avvolge il cubo e' pari alla superficie di un lato 
moltiplicato per 6 (un cubo ha 6 lati).
Il calore prodotto nel cubo per uscire deve attraversare questa 
superficie, quindi definiamo un generico "flusso/m2" che indica quante 
unita' termica devono passare per un m2 di superficie, affinche' il cubo 
rimanga a temperatura costante (ovvero non accumuli calore).
Attenzione, i dati sono inventati, ma le "proporzioni" sono corrette.
lato (mt)  guscio(m2)  volume(m3)  flusso/m2
---------------------------------------------------------
    1         6           1           1,7
    2        24           8           3,3
    4        96          64           6,7
    8       384         512          13,3
   16      1536        4096          26,7
Come potete vedere dalla tabella, un cubo di 1 metro di lato nel cui 
interno si sviluppi 10 unita' di calore per ogni m3 ha bisogno di potere 
scaricare 1,7 unita' di calore per ogni metroquadro dell'involucro.
Se raddoppiamo la dimensione del lato, la superficie dell'involucro 
aumenta di 4 volte (aumenta con il quadrato), ma il volume aumenta di 8 
volte (aumenta con il cubo), ed il risultato e' che aumenta di 8 volte 
anche la potenza termica contenuta nel cubo. Il risultato netto e' un 
raddoppio del flusso che deve attraversare ogni metroquadro di involucro.
Se aumentiamo di 16 volte la dimensione del lato, il volume aumenta di 
4096 volte, quindi di 4096 volte aumenta anche la potenza termica, ma la 
superficie aumenta solo di circa 1500 volte ed il risultato e' che il 
flusso necessario per mantenere il cubo a temperatura costante esplode di 
16 volte. In pratica abbiamo una diretta proprozione tra la dimensione e' 
la densita' di energia che deve attraversare un metroquadro di involucro.
Supponiamo che per convezione (ovvero il calore viene asportato 
semplicemente dall'aria che lambisce la superficie) si possa arrivare a 
mantenere un flusso di, ad esempio: 3
Questo significa che un reattore da 1 mt di lato, potrebbe essere 
raffreddato senza alcun intervento aggiuntivo.
Pero' gia' con un cubo da 2 mt di lato, c'e' un "debito" di circa un 
decimo (un 0,3 che si accumula) e quindi senza raffreddamento addizionale 
(ad esempio, acqua che viene fatta circolare con pompe) abbiamo un 
graduale accumulo di calore finche' o aumenta il calore trasferito per 
convezione (piu' alta la temperatura dell'involucro e piu' aumenta la 
capacita' di dissipare calore) oppure si arriva alla fusione del nocciolo.
Con un "debito" del 10%, la convezione potrebbe bastare (pero' il 
nocciolo potrebbe danneggiarsi per il surriscaldamento).
Se pero' passiamo ad un cubo di 4 mt di lato, il flusso e' talmente 
elevato che non c'e' speranza che la convezione possa aiutare piu' di 
tanto, percio' in un tempo piu' breve rispetto al caso precedente, si ha 
la fusione del nocciolo, con tutte le conseguenze.
Se poi andiamo all'ultimo caso della tabella, il flusso e' talmente 
elevato che, senza raffreddamento accessorio, la convezione potendo 
arrivare al massimo a 3 unita' termiche, ci troviamo ad avere un "debito" 
di oltre 23 unita' termiche, che potrebbero significare che nel giro di 
pochi secondo abbiamo una "sindrome cinese", catastrofe totale.
Quindi quello che Fukushima ci ha insegnato e' che dobbiamo smetterla con 
la tendenza a fare reattori sempre piu' grossi. Perche' se il nucleare 
tradizionale da 1000 MW significa cavalcare una tigre, il funzionamento 
di un EPR significa cavalcare una massiccia tigre dai denti a sciabola.
Perche' invece non ridurre le dimensione, in modo da trovarsi a gestire 
l'equivalente di un gatto ? :-)
Nota bene, se ci sono motivi di efficienza elettromeccanica che fanno 
preferire grosse turbine da 1600 MW e super alternatori, questi possono 
anche essere fatti funzionare, ad esempio, da 4 reattori separati da 400 
MW(e). In quanto all'efficienza termica, ricordo che esso dipende dalla 
temperatura di esercizio del reattore (e quindi del vapore introdotto 
nella turbina) e non dalla "dimensione" del reattore.
Anzi, la tecnologia dei reattori da 400 MW(e) (una pantera ? :-) esiste 
ed e' sperimentata industrialmente, per operare a temperature molti piu' 
elevate, quindi arriviamo al colmo che con 4 reattori da 400 MW(e) (per 
esempio ad elio) che insieme erogano il vapore per "Arabella" (la turbina 
da 1750 MW dell'EPR), possiamo avere una temperatura del vapore maggiore 
e quindi una maggiore efficienza di conversione.
Mi si potrebbe obbiettare: ma avere 4 reattori e' piu' complicato che 
averne uno solo. Mia replica, dato il minore rischio presentato dal 
singolo reattore, si ottiene anche una semplificazione della costruzione, 
servono meno sicurezze e quindi la complessita' di 4 reattori e' moderata 
dall'avere reattori piu' semplici. Ma cosa piu' importante, non abbiamo 
piu' un "nocciolo monster" che richiede un'adeguato raffreddamento per 
una settimana, ovvero costose strutture passive in grado di rifornire 
questo raffreddamento, altrimenti nel giro di pochi minuti abbiamo la 
catastrofe.
Ulteriore vantaggi: si puo' mettere in manutenzione/ricarica uno dei 
reattori, senza fermare del tutto l'impianto.
Anzi, magari si puo' considerare di costruire 5 reattori, di cui uno a 
rotazione staccato e fermo per manutenzione e/o come riserva.
-- 
Roberto Deboni
[Messaggio Usenet via Tiscali su 
text.giganews.com
. Se leggete via Web il 
sottoscritto informa che non conosce o partecipa al sito/forum Web.]

averne uno solo.
Stia tranquillo, è nozione universalmente diffusa ed accettata che il
frazionamento delle unità operative in sinergica mutua cooperazione è
assai più vantaggioso di una sola unità di corrispondente potenza: lo
è per i computers multiprocessore, per le caldaie del riscaldamento,
per i cilindri dei motori, ecc...
Stiamo forse scoprendo solo ora l'acqua calda nel nucleare? :-)
Beh..., meglio tardi che mai. :-)

averne uno solo.
Stia tranquillo, è nozione universalmente diffusa ed accettata che il


 imprescindibile scelta: il torio...
Basterebbe rendere illegali le centrali che generano scorie
radioattive per più 100 anni, come è giusto che sia.
Penso che siamo stati fin troppo tolleranti con chi produce
energia nucleare e i risultati si vedono! Tecnologie enormemente
più convenienti e sicure messe allegramente da parte, una stagnazione
totale della ricerca poiché un miglioramento delle
tecnologie non si rifletterebbe in maggior guadagno per i produttori
ma bensì nella riduzione del business totale dell'energia, business
ben poco influenzato da meccanismi concorrenziali.
Questa situazione è intollerabile ma ha creato enormi mostri economici
capaci di influenzare moltissimo le decisioni politiche.
Negli USA con Bush abbiamo visto i petrolieri al potere con tutto
ciò che ne è conseguito. Una simile commistione di interessi è
intollerabile come è intollerabile l'esistenza di certi "mostri
economici" non più controllabili politicamente.

 l'equivalente di un gatto ?:-)
Dovresti fare il calcolo anche per i costi.
Come incide la riduzione della dimensione dei reattori sui
costi?

 e sicure messe allegramente da parte,
comprendo il discorso ma non vedo tutte queste "tecnologie enormemente 
più convenienti messe da parte", tranne forse il torio.
-- 
"Suonai. Lei mi apri' con un sorriso. Non e' facile, provate voi!"

 moltiplicato per 6 (un cubo ha 6 lati).
Scusi, lei fa una lunga disquisizione che pone le sue fondamenta su delle 
affermazioni che io non so se dimostrate, e quindi per me sono solo 
supposizioni, cioč niente.
Mi riferisco:
1) La produzione di energia č proporzionale al volume dell'impianto.
     Ma chi l'ha detto, dove sta scritto.
2) Che l'energia possa essere dispersa con uniformitŕ su tutta la superficie 
dell'impianto.
ma chi l'ha detto, dove sta scritto.......................
Come approssimazioni secondo me sono assolutamente troppo approssimative, e 
scusi il gioco di parole.


Aggiungo che non ho nulla da obiettare sulla linearità delle conclusioni 
successive, e che anche io sono propenso a pensare che tanti piccoli mostri 
siano meglio di un grosso mostro, anche se un nucleare diffuso capillarmente 
sul territorio statisticamente ho paura che porti a tanti piccoli incidenti 
anzichè ad uno ogni venti anni molto grosso.....


La questione non si limita solo al tipo di materiale fissile.


Diversi piccoli incidenti risolvibili sono decisamente meglio
di un grande incidente non risolvibile.

 emozioni della gente).
purtroppo siamo fregati, non esiste nulla di simile a petrolio e 
materiali fissionabili. Sembra che la natura sia stata beffarda, tutte le 
cose "buone" (in termini di "resa") fanno "male".


radioattive per più 100 anni, come è giusto che sia.
Quindi in concreto è questa scelta da fare: torio e messa al bando di
uranio e plutonio. ;-)

 radioattive per più 100 anni, come è giusto che sia.
Dato che lo iodio 129, a vita lunga, viene comunque prodotto anche nella
fissione dell'uranio 233, come anche il cesio 137 e tanti altri prodotti
di fissione a vita media, dire che con il torio si risolvono tutti i
problemi, mi sembra troppo ottimista. Una parte di attinidi si forma
comunque, di più se utilizzando il ciclo del torio-uranio veloce (come
potrebbe essere l'ADS)
http://lpsc.in2p3.fr/gpr/english/NEWNRW/
È vero che con il torio si riducono, e non poco, alcuni problemi, ma per
quel che ne sappiamo al momento, il confinamento geologico sarà comunque
necessario. Anziché 250 mila tonnellate da confinare, saranno 2500, 250
? Va bene, ma non scriviamo che saranno 0.

 economici" non più controllabili politicamente.
Totalmente d'accordo. Anche le guerre del medioriente ed il terrorismo e 
le contromisure (a proposito, quanto costera' in tutto agli americani 
l'11/9 del 2011 ?) sono costi da imputare sul petrolio.
Ma non capisco che cosa c'entra il nucleare in tutta questa filippica 
(condivisibile)  ?
-- 
Roberto Deboni
[Messaggio Usenet via Tiscali su 
text.giganews.com
. Se leggete via Web il 
sottoscritto informa che non conosce o partecipa al sito/forum Web.]
-- 




Interessante domanda.
Che si presenta ad una collezione variegata di risposte:
- se guardiamo sempre solo ai costi di costruzione, poi accade quanto 
succede a Fukushima ...
- vista l'esperienza di Fukushima, oggi si dovrebbe progettare una 
centrale nucleare (tutta, non solo il reattore) in grado di resistere ad 
un sisma di magnitudo 10 o almeno 9,5 (un margine decente oltre al 9.0).
In talcaso, i costi di 4 reattori piccoli sono molto minori di una grosso 
reattore (si pensi solo alla maggiore altezza e quindi la maggiore 
robustezza dell'edificio di un'EPR)
- quanto vale una vita umana ?
sono le prime che mi vengono in mente (ed a proposito dell'ultima 
replica, io ho sempre presente che il termoelettrico "uccide", e molto di 
piu' del nucleare ...).
In ogni caso, restando al mero calcolo economico, senza le 
esternalizzazioni, io avevo scritto:
"Mi si potrebbe obbiettare: ma avere 4 reattori e' piu' complicato che 
averne uno solo. Mia replica, dato il minore rischio presentato dal 
singolo reattore, si ottiene anche una semplificazione della costruzione, 
servono meno sicurezze e quindi la complessita' di 4 reattori e' moderata 
dall'avere reattori piu' semplici. Ma cosa piu' importante, non abbiamo 
piu' un "nocciolo monster" che richiede un'adeguato raffreddamento per 
una settimana, ovvero costose strutture passive in grado di rifornire 
questo raffreddamento, altrimenti nel giro di pochi minuti abbiamo la 
catastrofe."
Ora, nel messaggio di apertura del thread, ho mostrato come l'andamento 
della dimensione e' proporzionale alla densita' di flusso termico da 
smaltire attraverso l'involucro del reattore.
Per esempio, riguardiamo la tabella:
lato (mt)  guscio(m2)  volume(m3)  flusso/m2
---------------------------------------------
    1         6           1           1,7
    2        24           8           3,3
    4        96          64           6,7
    8       384         512          13,3
   16      1536        4096          26,7
Prendiamo l'ipotesi di un nucleo con volume 512 m3 (lato 8 mt).
La densita' di energia che dovrebbe attraversare l'involucro, nella 
ipotesi adimensionale indicata, dovrebbe essere di 13,3 (quello che e') 
per ogni m2. Ora supponiamo di dividere questo ipotetico reattore in 8 
reattori piu' piccoli, ognuno di volume 64 m3 (lato 4 mt), per una 
capacita' termica totale equivalente. Se guardiamo, il flusso in questi 
reattori e' dimezzato a 6,7 per m2. L'energia totale da smaltire e' 
rimasta uguale, ma essa viene ad essere dissipata attraverso 8 involucri 
da 96 m2 cadauno, ovvero 8 * 96 = 768 m2 in totale contro i soli 384 m2 
della superficie disponibile per l'involucro del reattore "grosso".
Attenzione: il valore del flusso ci da' un'idea (una volta messi i numeri 
veri) di quanto tempo ci resta, prima del danno irreperabile o della 
perdita' di controllo, quando manca ogni raffreddamento al reattore.
A prima vista se il flusso si dimezza, avremo solo "raddoppiato" il tempo 
a disposizione per intervenire (che pero' gia' non sarebbe poco). In 
realta', un dimezzamento del flusso puo' anche portarci ad una condizione 
estremamente migliore, ad esempio, ad una stabilizzazione ad un 
temperatura inferiore a quella che danneggia il reattore (meno di un 
migliaio di gradiC ?). Insomma, un dimezzamento del flusso/m2 puo' 
significare non un raddoppio del tempo a disposizione delle contromisure, 
ma ad un suo incremento di un'ordine (da minuti ad ore) oppure non c'e' 
piu' un limite (reattore non funzionale, si stabilizza ad una 
termperatura molto elevata, ma pur sempre sotto il valore che danneggia i 
materiali).
Cosa significa nell'esempio ?
- da una parte abbiamo un grosso reattore che prevede la inclusione di 
svariati sistemi di emergenza per il raffreddamento di emergenza, onde 
evitare la "fusione" del nocciolo (ed il conseguente possibile reinnesco 
delle reazioni nucleari)
- dall'altra parte abbiamo 8 reattori che non hanno bisogno di sistemi di 
raffreddamento di emergenza
Come vede, l'aspetto dei costi non e' banale, e potrebbe anche essere 
equilibrato. Poi entrano in gioco anche i fattori operativi (una turbina 
alimentata da 8 reattori, puo' facilmente essere modulata in potenza, 
meglio che con un reattori unico e questo puo' portare ad altri risparmi 
ed effficienza).
Tra parentesi, per gli oppositori del nucleare, questi sono i tempi in 
cui sarebbe invece il momento giusto di iniziare a progettare e costruire 
una centrale nucleare. Non dico che gli ingegneri avrebbero carta bianca, 
ma se non altro passerebbero molte piu' soluzioni a favore della 
sicurezza rispetto a quelli "concessi" dal committente in tempi ordinari.
Una opposizione "intelligente" potrebbere dire: "Visto quanto successo a 
Fukushima pretendiamo che se dei nuovi reattori nucleari vengono 
costruiti in Italia, pretendiamo che siano in grado di sopportare un 
sisma di magnitudo 10, che possano restare improvvisamente ed 
indefinitivamente senza elettricita' senza che il nocciolo si danneggi, 
che il combustibile "usato" sia tenuto a "decantare" in edificio separato 
e ad almeno a 500 metri di distanza dal reattore, che ove vi siano piu' 
reattori nella stessa centrale, siano posti ad almeno 500 metri di 
distanza uno dall'altro, se al di sopra dei 3000MW di potenza termica, di 
250 metri se al di sopra dei 1500MW di potenza termica, di 100 metri se 
al di sopra dei 1000MW di potenza termica, (e cosi' via ... con altre 
misura di sicurezza ...).


 approssimative, e scusi il gioco di parole.
E' una nozione abbastanza comune di sapere che piu' una persona e' 
"massiccia", meglio sopporta il freddo, perche' "disperde meno", rispetto 
ad una persona "magra".
Volevo solo dare una indicazione che questo vale anche per materiali e 
dare anche una idea di quali fattori sono in gioco (doppio della 
dimensione, raddoppio della densita' di flusso termico, ...).


 avendo la stessa fiamma, richiede il doppio del tempo.
Attento Roberto, non è così facile con la fisica dei reattori nucleari.
Sebbene ritengo che l'approssimazione da te usata sia lecita per il
discorso estremamente qualitativo che stai facendo, tieni presente che
potrebbe esserci qualcuno che potrebbe contestare le tue assunzioni
base.
In un sistema diffondente e moltiplicante i neutroni, la densità
neutronica può essere calcolata nella maniera più semplice tramite
l'equazione della diffusione.
Il termine di sorgente è dato dalle fissioni, che a loro volta sono
proporzionali alla densità neutronica stessa.
Se ne deduce chiamaramente come l'equazione della diffusione dei
neutroni nel nocciolo di un reattore nucleare sia in realtà un'equazione
agli autovalori generalizzata (è omogenea).
Qual è la diretta conseguenza di questa derivazione matematica?
Semplice: che un dato reattore può in teoria lavorare a
qualsiasi livello di potenza (proporzionale alla densità neutronica) a
parità di condizioni geometriche e materiali.
-- 
Lurkos

? Va bene, ma non scriviamo che saranno 0.
Non si riducono a zero, ma a quasi zero, perchè nei reattori al torio
non solo le scorie da loro stessi prodotte vengono riutilizzate come
combustibile, ma anche c'è la possibilità di bruciare le scorie di
uranio e plutonio fina ad oggi prodotte dagli attuali reattori.
Inoltre con il torio riduci drasticamente la pericolosità radioattiva
di quel minimo residuo non ulteriormente utilizzato come combustibile
e direi che questo sia un fatto di estrema rilevanza visto che uno dei
motivi che rende l'attuale nucleare all'uranio ed al plutonio
inaccettabile è proprio il fatto che in queste condizioni vi è
l'impossibilità di risolvere in modo ragionevole il problema delle
scorie.

robustezza dell'edificio di un'EPR)
Il frazionamento delle potenze in cooperazione fra di loro è assodato
essere un fattore positivo ai fini quanto meno della sicurezza, per
cui su questo punto non ci piove sopra.
Quanto al maggior costo del frazionamento esso si giustifica
pienamente quando debbono prevalere i criteri di qualità e di bontà
costruttiva, per cui nel caso del delicato settore nucleare i costi
della qualità e della sicurezza non debbono essere mai messi in
discussione: al massimo si può decidere che un impianto nucleare che
risponda appieno ai criteri di qualità e sicurezza possa non essere
economicamente conveniente e si può anche scegliere di rinunciare ad
esso a favore di altri tipi di impianti economicamente più
conveniente, laddove il criterio della economia fosse quello
opportuno, ma così non è nel caso del nucleare dove i criteri che
debbono prevalere sono quelli della sicurezza e della qualità.

Signor Deboni, lei è liberissimo (ci mancherebbe altro) di esprimere le sue 
opinioni su qualunque cosa, ma cerchi di restare con i piedi per terra.
Sta cercando di fare di una affermazione dettata dal solo buonsenso, una 
dimostrazione scientifica con delle teorie bislacche mescolate a principi di 
termodinamica semplici, facendo un calderone scientificamente 
incomprensibile.
Neanche io, con una datata laurea in Ingegneria chimica mi permetterei di 
esprimere pareri in questo campo, dove l'energia è generata dalla 
trasformazione della materia, pur essendo scolasticamente abilitato a fare 
dei bilanci termici di insiemi complessi.
Lasci perdere per favore, si limiti al buon senso e vedrà che siamo tutti 
d'accordo.

parità di condizioni geometriche e materiali.
Grazie per questo tuo intervento molto interessante e chiarificatore.
Poichè anche se per ragioni diverse da Deboni trovo utile ed
interessante il novello orientamento verso il downsizing che
recentemente ho visto affermarsi in numerosi nuovi progetti di
reattori nucleari, visto che sei specificamente competente in tema di
fissione nucleare mi interesserebbe molto sapere se a tuo parere lo
spegnimento completo di un reattore (quindi incluso il suo
raffreddamento fino al normale livello di temperatura ambiente) a
seguito di uno SCRAMB, abbia la stessa durata nel tempo in un reattore
da 120 MWe così come in uno da 1200 MWe (quindi con quantitativi
diversi di combustibile presenti nei rispettivi reattori).
Ed anche mi sarebbe utile sapere se un'eventuale fusione del nocciolo
in un reattore da 120 MWe o 1200 MWe (quindi con cedimento del vessel)
producano emissione di radioattività proporzionali alle rispettive
potenze (anche a seguito del diverso quantitativo di combustibile
presente nei rispettivi reattori) o se l'emissione di  radioattività
prescinde dalla potenza e quindi dal quantitativo di materiale fissile
presente e dipenda solamente dal livello di attività nucleare ancora
presente nel nocciolo fuso.
Grazie se avrai la cortesia di chiarirmi questi elementi che
esorbitano dalle mie competenze.

robustezza dell'edificio di un'EPR)
Il frazionamento delle potenze in cooperazione fra di loro è assodato
essere un fattore positivo ai fini quanto meno della sicurezza, per
cui su questo punto non ci piove sopra.
Quanto al maggior costo del frazionamento esso si giustifica
pienamente quando debbono prevalere i criteri di qualità e di bontà
costruttiva, per cui nel caso del delicato settore nucleare i costi
della qualità e della sicurezza non debbono essere mai messi in
discussione: al massimo si può decidere che un impianto nucleare che
risponda appieno ai criteri di qualità e sicurezza possa non essere
economicamente conveniente e si può anche scegliere di rinunciare ad
esso a favore di altri tipi di impianti economicamente più convenienti
laddove il criterio della economia fosse quello opportuno, ma
opportuno sicuramente non è il criterio economico nel caso del
nucleare, dove i criteri che debbono prevalere sono quelli della
sicurezza e della qualità.

 uranio e plutonio fina ad oggi prodotte dagli attuali reattori.
Ho parlato apposta di iodio 129, con un tempo di dimezzamento sui 10^5
anni, perché ha la sezione di cattura molto bassa e la trasmutazione
sarebbe poco probabile. Non puoi bruciarlo come fosse uno degli altri
attinidi pesanti. Quindi per il momento l'unica soluzione è il
confinamento geologico.
Naturalmente ci sono da aggiungere tutte le strutture attivate durante
il funzionamento del reattore stesso.

il funzionamento del reattore stesso.
Anche qui, di fronte all'allungamento della vita delle centrali al
torio rispetto a quelle attuali (se sente parlare di cicli di vita
media di 80/100 anni), la soluzione della dismissione finale tramite
tombamento mi pare ottimale, visto che altre forme di dismissione che
prevedono lo smantellamento sottostanno ad attese anche decennali per
consentire lo sfruttamento di un primo effetto di naturale
decontaminazione per effetto del trascorrere del tempo: allora, dico
io, per tenere in piedi questi pericolosi monumenti in fase di
decommissioning, tanto vale adottare il sistema di predisporre già fin
dall'inizio un sarcofago-bunker sotterraneo studiato esattamente allo
scopo del sigillamento nel caso del tombamento finale o di emergenza
in caso di disastro irreparabile che si verificasse durante il corso
della vita della centrale.
Le cose più lineari, semplici ed ovvie come il torio ed il
sarcofago-bunker sotterraneo, in questo caso sono evidentemente quelle
più difficili da far recepire: sembra quasi che i nuclearisti che si
sforzano così strenuamente di inculcare negli antinuclearisti il
concetto della bontà e della necessità del nucleare civile abbiano poi
sotto sotto, al momento di passare ai fatti, qualche inconfessabile
ritegno o paura a lanciarsi in una reale ed effettiva proliferazione
del nucleare civile che, invece, sarebbe finalmente consentito e reso
ragionevolmente accettabile dall'adozione di queste due scelte
strategiche.

 il funzionamento del reattore stesso.
Credo che il problema sia anzitutto porre il problema come un fatto
economico. Il tempo di decadimento delle scorie potrebbe diventare
una tassa pesante per chi gestisce l'impianto, ad esempio, insieme
alla quantità di tali scorie. Tassa che potrebbe andare ad
una ricerca per l'eliminazione delle scorie stesse.
Ovviamente se questo lo facessero i soliti italiani "mandolino"
farebbero in modo che i soldi della ricerca ritornassero in tasca
ai gestori quindi occorre che la popolazione stia molto in guardia
in tutti i dettagli.
Il punto è: quanto ha pesato fino ad oggi il problema delle scorie
nelle decisioni di chi ha progettato le centrali nucleari odierne?
Io direi nulla visto che non esiste alcuna tutela dell'ambiente
reale a riguardo e tutti tirano a campare pensando al proprio orticello.
Il massimo sforzo che si può aspettare da costoro è che trovino
giustificazione in chi ha fatto peggio di loro, atteggiamento che
può essere accettato da bambini delle scuole elementari
Non siamo stati troppo tolleranti noi elettori con questa gente?
Praticamente gli abbiamo dato carta bianca e loro ci si son puliti
il culo.
La questione del torio non è affatto una scoperta nuova, è semplicemente
stata messa da parte per i soliti interessi oscuri che delineano il
nostro futuro più di ogni altra cosa. Personalmente sono molto incazzato
per esser stato preso per i fondelli da questa gente qui, voi non so ma
io si e tanto.
Fin quando le cose non cambieranno personalmente voterò no al nucleare
gestito da questa gente poco affidabile promotori di oscuri interessi.
Se il problema energetico fosse un problema così importante non
vedo perché si possa permettere di ignorare soluzioni
straordinariamente efficaci per decenni come la tecnologia al torio.
Allora il problema non è grave? O il loro problema è fare in
modo che l'afflusso di denaro che va agli attuali magnati dell'energia
non diminuisca? I politici rappresentano i cittadini o questa gente
qua?
Se difendessero solo gli interessi dei magnati dell'energia perché
dovrei fidarmi per quanto riguarda la sicurezza e la tutela
dell'ambiente?

 "essere stato troppo tolleranti" ?!
Certo. Per fortuna la gente ancora reagisce davanti al disastro
ma questo non ritengo che sia una reazione da "intolleranti"
bensì la reazione di chi se ne è sempre fregato e ha
sempre delegato che davanti al disastro e al prospettarsi
di disastri ancora più pesanti, visto la portata della
questione, reagisce respingendo tutto.
Direi un comportamento normale di chi è stato troppo
tollerante.
Un inciso: Non esistono disastri italiani, russi o giapponesi
esistono solo disastri nucleari dell'umanità, se glissiamo
su questo dettaglio allora è meglio evitare il nucleare in toto.

 dall'avere reattori piu' semplici.
A mio parere bisogna cambiare proprio tecnologia per realizzare
sistemi modulari con cellule molto piccole che non richiedano
manutenzione. In questa maniera si evitano non solo i grossi disastri
ma anche i problemi insiti nella distribuzioni oltre a permettere
un uso dell'energia termica prodotta e sprecata (oltre la metà
dell'energia termica convertita in elettrica viene sprecata).
Si risolverebbe anche il problema dei Nimby visto che nessun
territorio dovrebbe accettare grossi rischi per l'"interesse
nazionale" che più volte si è trasformato in "disinteresse
nazionale" all'atto del trattamento delle scorie e degli
impianti dismessi.

manutenzione.
Condivido pienamente, inoltre bruciando torio anzichè uranio e
plutonio ed interrando le centrali come già più volte detto, il
nucleare diventa sostenibile ed accettabile. ;-)
Comunque oggi il Governo italiano ha presentato un emendamento che
abroga le disposizioni relative alla realizzazione di nuovi impianti
nucleari in Italia al fine di acquisire ulteriori evidenze
scientifiche...
Speriamo che i soloni che si occuperanno di far emergere le nuove
"evidenze"scientifiche" si accorgano che è ora di voltare pagina e
siano capaci di fare anche solo dei banali conti della serva (mi
ripeto: soprattutto torio e interramento, perchè del "piccolo è bello"
ormai dovrebbero accorgersi anche i ciechi...)

 strategiche.
A dir la verità, la bontà del torio non è stata ancora dimostrata. Si
lascia intendere che l'assenza di produzione di plutonio significhi una
miglior resistenza alla proliferazione, dimenticando completamente la
produzione di uranio fissile.
Anche qui, non sono affatto contrario al torio, ma cerco di evitare che
si crei un'aspettativa quasi messianica.
Come quando certi "profeti" dell'Euratom di nazionalità italiana,
profetizzarono all'inizio degli anni 60, un costo del kWh nucleare così
basso da non dover essere neppure pagato. In un periodo storico quando
era invece uno dei più elevati.

 si limiti al buon senso e vedrà che siamo tutti d'accordo.
Il buonsenso "popolare" in scienza e tecnologia non funziona. Nelle 
scuole anglosassoni, prima ancora di riempire di teorie, si mostra la 
fisica della realta', per esempio, un filmato del moto di una sfera su 
una superficie rotante ... dal punto di vista della sfera. Piu' che 
sufficiente per far capire agli alunni che il cosidetto buonsenso non 
funziona al di fuori dei rapporti in condizioni "quotidiane" (prima avevo 
scritto "ordinarie", ma credo che meglio l'altra definizione).
Il tipico errore dei vostri giudizi e sensi e' quando provate a centrare 
un cesto mentre vi trovate su un veicolo in movimento piu' del "passo 
d'uomo". Se lei trova errori, contesti puntualmente, altrimenti smetta 
con le sue vaghe divagazioni.
Tra l'altro quanto esposto sono nozioni basilari di fisica tecnica ... ma 
non ho presente se e' richiesto per un ingegnere chimico ...


 non ho presente se e' richiesto per un ingegnere chimico ...
Quell'esame è stato il mio primo 30 e lode, e sebbene siano passati ormai 36 
anni, i concetti fondamentali penso che mi siano ancora presenti.
Non ho intenzione di fare, come fa lei, una discussione punto per punto di 
quanto ho detto, ma a titolo di esempio, le contesto ad esempio la sua 
concezione
"L'affermazione e' semplicissima: data una sostanza che emette una data
quantita' di calore per unita' di peso, maggiore e' il suo volume,
maggiore e' la difficolta' a limitare la temperatura.
Mi faccia una contro dimostrazione".
Che riguarda sostanzialmente la fisica NON atomica.  Forse non ha invece 
presente che le reazioni atomiche sono regolate anche dalla densità 
intrinseca della massa. In altre parole, se nello stesso spazio, abbastanza 
ampio, la massa reagente è compatta, si comporta in modo diverso che se 
fosse distribuita in vari punti lontani tra loro, fino ad arrivare al punto 
di smettere di reagire. Se poi all'interno del reattore ci fossero barre di 
grafite, che notoriamente limitano lo scambio di particelle subatomiche, le 
cose si complicano ulteriormente.
PS, non ho mai messo in dubbio la sua onestà intellettuale, ma solo la 
rimprovero di elaborare teorie che pretendono di applicare principi 
scientifici utilizzati in modo maldestro e quindi con conclusioni non 
attendibili.
E badi bene, a livello puramente intuitivo, penso che le conclusioni possano 
essere fondate, ma NON dimostrate da chiunque di noi (a meno che non ci sia 
un fisico atomico assieme ad un ingegnere nucleare con esperienza nel 
settore).
Per una dimostrazione ci vuole ben altro, e purtroppo ho paura che un 
risultato scientificamente valido potrebbe portare a non poche sorprese.
Se verrà realizzato adesso un nuovo studio sulla sicurezza delle centrali, 
vedremo se si arriverà alla conclusione "piccolo è bello"  come si è 
auspicato.

 esorbitano dalle mie competenze.
Ci ho provato. Se hai ancora dubbi chiedi pure.
-- 
Lurkos

 ben nota legge del decadimento radioattivo.
non è proprio precisissima. Avendo a che fare con una miscela di isotopi
radioattivi, non si può definire un tempo di dimezzamento.
Un funzione empirica che funziona in maniera decente è quella della
potenza di 1/5. P(t)=P(0)/t^(0,2), con P in watt e t in secondi.
Tempo		Tempo		Riduzione
1 sec		10^0		1
10 sec		10^1		1,58489
1,7 min		10^2		2,51189
16,7 min	10^3		3,98107
2,8 ore		10^4		6,30957
27,8 ore	10^5		10
11,6 giorni	10^6		15,84893
3,9 mesi	10^7		25,11886

 3,9 mesi	10^7		25,11886
Grazie della precisione e delle informazioni addizionali.
-- 
Lurkos

Ci ho provato. Se hai ancora dubbi chiedi pure.
Beh..., come vedi mi sono addirittura slacciato la scarpa e l'ho
vuotata dei molti sassolini che c'erano: confido ora nella tua
pazienza con la speranza che le mie richieste di chiarimento possano
essere utili anche per altri frequentatori del newsgroup.

 essere utili anche per altri frequentatori del newsgroup.
Altri dubbi?
-- 
Lurkos

Altri dubbi?
Innanzi tutto ti ringrazio per la risposta che mi hai dato, così
puntuale nei dettagli.
Ora devo meditare bene le tue osservazioni (eventualmente ti chiederò
ancora qualcosa in seguito) ma mi servirebbe subito ancora una
precisazione su una questione che mi era sfuggita e che ora tu mi hai
messo sotto gli occhi: la "configurazione geometrica del sistema".
A spanne so che questa serve per rendere possibile una reazione
nucleare a catena controllata (a differenza della reazione nucleare da
esplosione, che mi pare non abbia bisogno di essere contenuta in una
particolare configurazione geometrica per essere realizzata) ma non ho
idea di cosa significhi in un reattore che stia funzionando a regime
la perdita improvvisa di tale geometria.
Poichè nell'ipotesi di disastro che mi interessa prendere in
considerazione (mi interessa il caso peggiore) prevedo che il disastro
sia causato da un'azione deliberata compiuta da mano ostile (ad
esempio un commando suicida che, penetrato nella centrale esploda, ad
esempio, dei missili anticarro contro il reattore dall'interno della
centrale allo scopo di provocare l'incidente per effetto di un
irreparabile danneggiamento fisico del reattore e dei sistemi di
sicurezza ad esso collegati).
In questo caso sicuramente sarebbe gravemente compromessa l'integrità
fisica della configurazione geometrica del sistema: potresti darmi
un'idea di quello che una tale situazione comporti?
Assumiamo ad esempio:
1. perdita dell'integrità fisica della geometria del sistema
2. danneggiamento irrimediabile dei sistemi di raffreddamento
Secondo te posso ipotizzare che in tale caso la fusione del nocciolo
sia una conseguenza inevitabile e quindi pensare che si debba contare
solo su una eventuale soluzione tipo TMI2, puntando sul fatto che non
potendo far nulla per intervenire diventerebbe risolutivo poter
disporre di un basamento a vespaio realizzato in modo da provocare il
consolidamento del magma e l'arresto quindi del processo di fusione
del nocciolo?
In questo modo e se fosse possibile tombare il tutto in condizioni di
arresto della penetrazione nel sottosuolo del magma fuso, per lo meno
potremmo pensare di avere un bel problema sigillato nel sottosuolo ma
che dopo alcuni secoli, magari monitorando prima la situazione con
delle carotature del terreno, i nostri discendenti possano sperare di
"riesumare la salma" ed estrarre il magma fuso risolidificato come è
stato fatto per TM2?
Ancora grazie mille per una eventuale risposta.

 neutronica) a parità di condizioni geometriche e materiali.
Non avevo risposto, perche' la domanda mi sembrava chiaramente 
provocatoria. Infatti, l'argomento era: "calore delle reazioni residue" e 
non l'operativita' a livello di potenza. L'argomento era la gestione di 
un reattore POST-SCRAM.
Ergo ci troviamo in una condizione di produzione termica piu' 
proporzionali al volume che altro.
Ma c'e' di piu', visto che lei ha voluto mettere in campo anche la 
diffusione neutronica: piu' e' grande il volume, maggiore la possibilita' 
di cattura dei neutroni residui e quindi ... quale e' il risultato ?


 di cattura dei neutroni residui e quindi ... quale e' il risultato ?
Ma hai letto quello che ho scritto dopo?
Hai presente la differente scala temporale dei fenomeni (secondi contro
giorni)?
-- 
Lurkos

 Ancora grazie mille per una eventuale risposta.
Nulla, ciao.
-- 
Lurkos