La Cina sta sviluppando il primo reattore nucleare acceleratore ibrido al mondo, capace di distruggere anche i rifiuti radioattivi nel suo combustibile.

La Cina sta sviluppando il primo acceleratore a reattore sotto-criticali commerciale al mondo

Il nuovo tipo di impianto nucleare – un reattore sotto-criticali alimentato da un acceleratore (ADS) – finora esisteva solo come prototipo di laboratorio. Gli scienziati cinesi stanno ora facendo i primi passi verso la sua applicazione industriale.

Cos’è l’ADS?
- Sotto-criticali: nella zona attiva non vi è una reazione a catena di fissione auto-sostenuta.
- Avviato dall’esterno: un fascio di protoni ad alta energia (o altre particelle) viene accelerato a velocità subluminali e colpisce una target di combustibile, generando neutroni che poi “sostengono” la fissione nel reattore.
- Vantaggi:
- Riduzione del tempo di vita dei rifiuti ad alta radioattività da centinaia di migliaia di anni a ~1 000 anni.
- Possibilità di utilizzare il torio (presente nella crosta terrestre quasi dieci volte più comunemente dell’uranio).
- Bruciare l’uranio con un’efficienza cento volte superiore rispetto ai reattori tradizionali.

Progetto CiADS
- Organizzatori: Accademia Cinese delle Scienze e Istituto di Fisica Moderna in collaborazione con le aziende nucleari statali.
- Nome: China Initiative Accelerator Driven System (CiADS).
- Componenti chiave:
1. Acceleratore lineare superconduttore di protoni (energia 250–500 MeV).
2. Target di combustibile a base di lega liquida di piombo‑bismuto.
3. Reattore sotto-criticali raffreddato con metallo liquido per mantenere lo spettro rapido dei neutroni.
- Come funziona: i protoni colpiscono il target → si generano milioni di neutroni rapidi → entrano nel reattore e sostengono una reazione a catena controllata senza rischio di accelerazione auto-sostenuta.

Dettagli tecnici
Parametro | Valore
---|---
Potenza termica totale del prototipo | ~10 MW (2,5 MW dall’acceleratore + 7,5 MW dal reattore)
Luogo di costruzione | Guangdong, città di Huicheng
Tempistiche: costruzione | 2021–2026 (l’installazione dell’acceleratore sarà completata nel 2026)
Prima sistema operativo | previsto per il 2027

Perché è importante?
- Energia verde e sicura: l’ADS non consente una reazione auto-sostenuta, rendendolo più prevedibile e meno rischioso.
- Riduzione dei volumi di rifiuti: la trasformazione efficace degli attinidi ad alta radioattività in isotopi a breve vita “riutilizza” quasi completamente l’uranio‑238 e riduce il carico sui depositi geologici.
- Vantaggio del torio: grazie alle più ampie riserve, i reattori a torio non dipendono dall’uranio importato.

Cosa succede dopo?
La Cina si sta preparando a diventare lo stato che dimostrerà il primo ADS commerciale da megawatt. Questo apre la strada ai cicli nucleari chiusi e all’utilizzo più sostenibile delle risorse del pianeta. In Russia sono già in corso lavori su altri tipi di reattori rapidi (BREST‑OD‑300, MBIR), ma la loro concezione differisce dall’approccio cinese all’ADS.