Il settore nucleare russo compie un nuovo passo con l’introduzione di un combustibile di ultima generazione, battezzato OS-5, sviluppato dalla divisione combustibili di Rosatom. Questo assemblaggio è stato progettato specificamente per i reattori a neutroni veloci di quarta generazione, una tecnologia su cui Mosca punta per rafforzare la propria strategia energetica e ridurre l’impatto delle scorie radioattive.
La novità principale dell’OS-5 è l’utilizzo di carburante nitruro uranio-plutonio misto (SNUPP) arricchito con un sottostrato di metallo liquido. Questa configurazione è destinata al BREST-OD-300, un reattore dimostrativo da 300 megawatt elettrici che rappresenta il cuore del progetto “Proryv” (Breakthrough). L’obiettivo di questo programma è la realizzazione di un ciclo chiuso del combustibile nucleare: i materiali fissili residui vengono recuperati e reimmessi nel ciclo, riducendo così la quantità e la pericolosità delle scorie finali. In caso di successo, la tecnologia potrebbe essere applicata su larga scala con un reattore commerciale da 1.200 megawatt (BN-1200M).
Il combustibile OS-5 è stato realizzato al Siberian Chemical Plant di Tomsk e presenta alcune caratteristiche innovative. Lo strato metallico liquido, infatti, contribuisce ad abbassare le temperature operative del combustibile senza alterare i parametri del refrigerante. In questo modo si riduce l’espansione termica delle pastiglie di combustibile, un fenomeno che normalmente può esercitare pressione sul rivestimento metallico esterno (cladding) fino a comprometterne l’integrità. Limitando questo rischio, Rosatom punta a garantire maggiore affidabilità e migliori prestazioni economiche.
Il nuovo combustibile non potrà però essere utilizzato immediatamente, poiché prima dovrà ricevere l’approvazione da parte di Rostekhnadzor, l’ente russo di regolamentazione nucleare. Una volta superato questo passaggio, l’OS-5 verrà testato in condizioni reali nel reattore BN-600, in funzione presso la centrale di Beloyarsk, nella regione di Sverdlovsk.
Secondo Mikhail Skupov, vicedirettore dell’Istituto di ricerca Bochvar, lo sviluppo punta anche ad aumentare il cosiddetto burnup, cioè la quantità di energia che può essere estratta dal combustibile. Se la prima generazione di SNUPP era stata certificata per un burnup del 6% degli atomi pesanti, con l’OS-5 si punta a raddoppiare questo valore fino al 12%. In termini pratici significa cicli di combustibile più lunghi e meno scorie per ogni unità di energia prodotta.
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