Il reattore nucleare TAPIRO: valutazione dell’impatto delle sezioni d’urto del rame sui calcoli di criticità

L’energia nucleare è al centro di un dibattito che infervora molti paesi già da qualche decennio, durante il quale, nel mondo, sono stati costruiti diversi reattori a fissione nucleare, per ottenere energia elettrica pulita. Perciò gli studi sulla progettazione dei reattori sono in continuo aggiornamento ed hanno lo scopo di realizzare strutture sempre più sicure ed efficienti, minimizzando l’impatto ambientale e sulla popolazione. I reattori nucleari sono dispositivi alimentati da un flusso di neutroni che origina una catena di fissioni nel nocciolo. Il controllo avviene grazie alla gestione del fattore di moltiplicazione, il quale indica la disponibilità del sistema nel sostenere la reazione a catena. Perciò tale valore dipende dalla struttura del reattore e della scelta dei materiali utilizzati, a causa delle diverse reazioni che possono avvenire dall’interazione tra i neutroni incidenti e i nuclei. Risulta dunque rilevante approfondire lo studio delle sezioni d’urto dei diversi elementi. In questo contesto emerge il reattore nucleare TAPIRO, un reattore di ricerca dell’ENEA, uno dei pochi a disporre di una sorgente di neutroni con spettro prossimo a quello di fissione. Esso è caratterizzato da un altissimo arricchimento e da un riflettore realizzato in rame posto nell’intera zona adiacente al nucleo. Nella seguente analisi sono stati effettuati alcuni calcoli del fattore di moltiplicazione del reattore, modificando i dati in ingresso delle sezioni d’urto del rame costituente il riflettore. Inizialmente, si è scelta la libreria ENDF/B-VIII.0 per ricercare la corretta configurazione delle barre che portasse il rettore alla criticità e, successivamente, sono state utilizzate diverse librerie, verificando le discrepanze osservate anche graficamente. Si è così valutato l’impatto delle sezioni d’urto sul calcolo del fattore di moltiplicazione, rilevando che anche piccole discrepanze tra le valutazioni possono discostare il reattore dalla situazione di criticità.