Valutazione preliminare sulla fattibilità dell'utilizzo di un reattore Ibrido Fusione-Fissione per la trasmutazione degli attinidi minori a valle di un ciclo simbiotico LWR-HTR-GCFR

Abstract

Lapresente tesi partirà da una panoramica sull’energia nucleare, concentrandosi sui concetti di fissione e fusione nucleare. Verranno trattate le principali problematiche relative a queste due reazioni, le tipologie di reattori esistenti e i diversi progetti futuri. La fissione rappresenta già una realtà applicativa consolidata, mentre la fusione è ancora agli albori data la sua complessità tecnologica. Tuttavia, negli ultimi anni, sono stati ottenuti numerosi progressi, e si prospetta una tecnologia che nel pros simo futuro potrebbe cambiare il modo di produrre e utilizzare l’energia in modo sostenibile. Verranno inoltre descritti i potenziali sviluppi futuri dei reattori ibridi fusione f issione. Questi rappresentano un ambizioso progetto che unisce i vantaggi della fusione, come la scarsa produzione di scorie radioattive e la sicurezza intrinseca, con la capacità di produrre un’elevata quantità di energia derivante dalla fissione nucleare. Infine, verrà proposta una valutazione sul possibile utilizzo di un reattore ibrido in un ciclo simbiotico LWR-HTR-GCFR, mostrando il suo potenziale per la trasmutazione di isotopi altamente radioattivi.

This thesis will start from an overview of nuclear energy, focusing on the concepts of nuclear fission and nuclear fusion. The main issues related to these two reactions, existing reactor types, and various future projects will be discussed. Fission already represents an established application reality, while fusion is still in its infancy given its technological complexity. However, in recent years, many ad vances have beenachieved, and it looks like a technology that could change the way energy is produced and used in a sustainable way in the near future. Potential future developments of hybrid fusion-fission reactors will also be descri bed. These represent an ambitious project that combines the advantages of fusion, such as low radioactive waste generation and inherent safety, with the ability to produce a high amount of energy from nuclear fission. Finally, an evaluation of the possible use of a hybrid reactor in a symbiotic LWR-HTR-GCFR cycle will be proposed, showing its potential for transmutation of highly radioactive isotopes.