Analisi preliminare del rischio per l'esperimento Legend-1000 nei Laboratori Nazionali del Gran Sasso

La tesi contiene un’Analisi Preliminare del Rischio (PRA) per l’esperimento LEGEND-1000, volto a rilevare il doppio decadimento beta senza neutrini. Verrà costruito presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso, soggetti al D. Lgs. 105/2015. La struttura di LEGEND-1000 è costituita da un criostato riempito con argon sotterraneo ed atmosferico per limitare le radiazioni in arrivo ai rilevatori. La PRA è un’analisi semi-quantitativa finalizzata all’identificazione di tutti gli eventi accidentali che possono portare a un incidente. Per fare ciò, è stata utilizzata la Hazard and Operability Analysis (HAZOP), un approccio sistematico mirato ad identificare la concatenazione degli eventi. L’analisi è stata condotta considerando tutte le fasi operative del criostato: riempimento, normale funzionamento e svuotamento. I sei Top Events riscontrati nella HAZOP sono costituiti dai rilasci liquidi e gassosi di argon atmosferico, argon sotterraneo e azoto che portano ad asfissia e ipotermia. Nella documentazione prodotta sono state elencate una serie di raccomandazioni da attuare per limitare il rischio associato agli eventi critici. Il lavoro evidenzia come le cause più problematiche includano: la perdita dalle tubazioni, la mancanza dell’azoto liquido per il raffreddamento dell’argon e la perdita di vuoto tra le pareti del criostato. Per quest’ultima è stato sviluppato anche un albero dei guasti tramite la Fault Tree Analysis per valutare la possibile perdita contemporanea dalle pareti. Questo rilascio simultaneo può provocare esplosioni a causa di una rapida transizione di fase. I risultati dimostrano che questo scenario non è credibile. Anche per i sei Top Events sono stati sviluppati gli alberi dei guasto, in modo da collocarli all’interno della matrice considerata. L'analisi evidenzia che gli eventi critici rientrano al massimo nella zona ALARP, nella quale il rischio è considerato accettabile solo se non è possibile ridurlo ulteriormente senza affrontare sforzi eccessivi.