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“Dall’uso del MOX, combustibile composto da una miscela di ossido di uranio e plutonio, è possibile ottenere un combustibile nucleare più sostenibile e disponibile in grandi quantità”, spiega Alessandro Del Nevo, responsabile della Divisione ENEA di Ingegneria sperimentale presso il Dipartimento Nucleare e referente del progetto. “Tuttavia, si tratta di un combustile del quale occorre continuare a studiare il comportamento per migliorarne la performance e garantire l’adeguata sicurezza dell’impianto”.

Le attività legate al progetto comprendono sia simulazioni attraverso modellazioni e software che analisi sperimentali. Per i test sono stati utilizzati dati già disponibili^[2] su MOX ad alto tenore di plutonio, irraggiato e analizzato mediante esami distruttivi e non. “I risultati preliminari sono promettenti, ma dobbiamo migliorare i nostri modelli basati prevalentemente su dati di esperimenti su reattori tradizionali ad acqua” chiarisce Del Nevo. Nello specifico, ENEA contribuisce insieme ad altri sette partner alle attività di simulazione e modellistica^[3] per accrescere le conoscenze sul comportamento dei materiali utilizzati durante il funzionamento del reattore.

Le “pastiglie” di combustibile nucleare, impilate all’interno di barre cilindriche, rappresentano insieme alla guaina esterna della barra stessa, le prime barriere contro il rilascio di prodotti di fissione. “Capire come i materiali di cui sono composte le ‘pastiglie’ possono essere deformati o danneggiati dall’attività di irraggiamento è essenziale per aumentare l’affidabilità e prolungare la vita utile del combustibile, senza compromettere i margini di sicurezza” aggiunge Del Nevo.

“Nel corso del progetto, un traguardo significativo è stato raggiunto replicando il comportamento del combustibile nucleare attraverso l’analisi FEM (Finite Element Method), la tecnica di simulazione che permette di calcolare il comportamento strutturale di un sistema complesso scomponendolo in un numero elevato di elementi che possono essere risolti in maniera più semplice” conclude Del Nevo.

Il progetto PUMMA ha anche cofinanziato il dottorato di ricerca di “Diego Jaramillo Sierra” del Politecnico di Milano, che si è svolto presso il Centro Ricerche ENEA del Brasimone (Bologna).