Nucleare nel mondo: l’Ungheria

Per la nostra serie Nucleare nel mondo pubblichiamo questo contributo del nostro socio ing. Massimo Rogante, anche membro dell’Associazione Nucleare Ungherese (Magyar Nukleáris Társaság – MNT) e Componente Italiano del Comitato Scientifico Internazionale del Centro Neutronico di Budapest.

La scienza e l’ingegneria nucleare in Ungheria vantano una lunga ed eccellente tradizione, con la presenza di due importanti siti: la centrale nucleare di Paks e il reattore di ricerca di Budapest. La prima – l’unica nel Paese per la produzione d’energia elettrica – costruita sulla riva destra del Danubio, 5 km a sud di Paks, dista circa 115 km da Budapest.

La centrale nucleare di Paks

Le quattro unità del reattore del progetto russo VVER-440 svolgono un ruolo significativo nella produzione d’elettricità in Ungheria da quasi quattro decenni. L’unità 1 fu collegata alla rete elettrica nazionale nel 1982. La centrale genera attualmente quasi la metà dell’elettricità totale prodotta nel Paese e garantisce un terzo dell’elettricità consumata. All’inizio degli anni 2000, a Paks è stato implementato un programma completo di miglioramento della sicurezza, seguito da un progetto d’aumento di potenza, che dalla capacità di 400 MW originariamente installata ha raggiunto i 500 MW. L’Autorità ungherese per l’energia atomica ha rilasciato nel 2015 una licenza per attuare il cosiddetto ciclo del combustibile di 15 mesi. In virtù di tale progetto, nel 2017 la MVM Paks Nuclear Power Plant Ltd. ha vinto a Bilbao l’International Quality Innovation Award. Le unità di potenza di Paks sono caratterizzate da un fattore d’alta disponibilità, che lo scorso anno è stato in media del 91%. Nell’anno 2000, seguendo le tendenze internazionali, la Paks Nuclear Power Plant ha lanciato un progetto volto a prolungare di altri 20 anni la durata delle unità della centrale. Sulla base delle licenze ottenute, le unità di potenza VVER-440 risultano quindi utilizzabili sino al 2032-2037. Riconoscendo l’importanza del nucleare nell’approvvigionamento energetico del Paese, il Parlamento Ungherese, a stragrande maggioranza, ha espresso nel 2009 il proprio consenso ai preparativi per la realizzazione a Paks di nuove unità. Per supportare tale costruzione, nel 2012 è stata costituita una società indipendente, la MVM Paks II Ltd. (attualmente, Paks II Ltd.). Nel 2014 è stato firmato un accordo intergovernativo ungherese-russo per la costruzione di due nuove unità di potenza del tipo VVER-1200 appartenenti alla generazione 3+, con una capacità di 1200 MW ciascuno. Per la costruzione di tali unità nucleari (note come Nuclear Power Plant Paks II) è stato stipulato un contratto chiavi in mano tra Paks II Ltd. e il Contraente del Progetto, vale a dire la società d’ingegneria appartenente a Rosatom che opera oggi col nome di JSC ASE EC. Il modello chiavi in mano significa che NPP Paks II sarà consegnato insieme a tutte le attrezzature e gli ausiliari necessari, con contenuto tecnico determinato, pronto per il funzionamento commerciale, con qualità fissa e ad un determinato prezzo.

Visualizzazione del sito di Paks con quattro unità di potenza attualmente in funzione e due in costruzione

Per la realizzazione del progetto sono necessari più di seimila permessi e licenze. Le più importanti sono le cosiddette licenze a livello di struttura, comprese la licenza ambientale (ottenuta nel 2016), quella del sito (ottenuta nel 2017), quella d’implementazione e quelle per la messa in servizio e il funzionamento. La cosiddetta licenza di costruzione elettrica dell’Autorità di regolamentazione Ungherese per l’Energia e i Servizi Pubblici è stata ottenuta dal progetto Paks II nel 2020. All’inizio del 2021, il numero di licenze ottenute era superiore a cinquecento.

Il prossimo importante traguardo nell’implementazione del progetto è la licenza d’implementazione, che sarà rilasciata dall’Autorità Ungherese per l’Energia Atomica e che dovrebbe essere ottenuta da Paks II Ltd. nell’autunno del 2021. Il progetto potrà quindi ottenere ulteriori licenze, che consentiranno di avviare i lavori effettivi relativi a costruzione, produzione, approvvigionamento e installazione di nuove unità. Ottenute le necessarie licenze, le attività preparatorie del terreno potranno avviarsi entro la fine dell’anno corrente. Parallelamente alle procedure d’autorizzazione, è in corso la realizzazione dei primi edifici sul sito dei lavori di costruzione e montaggio.

Visualizzazione delle unità VVER-1200

Le attività riguardanti lo smaltimento dei rifiuti radioattivi, lo stoccaggio temporaneo del combustibile nucleare esaurito, la chiusura del ciclo del combustibile nucleare e lo smantellamento degli impianti nucleari sono svolte dalla Radioactive Waste Management Plc.

Lo smaltimento finale dei rifiuti di bassa e media attività della centrale nucleare è assicurato nelle volte sotterranee profonde 200-250 metri nelle stabili rocce granitiche del deposito nazionale dei rifiuti radioattivi, che opera vicino a Bátaapáti dal 2008.

Deposito nazionale dei rifiuti radioattivi presso la località di Bátaapáti, Ungheria

Lo smaltimento finale del combustibile nucleare esaurito ad alta attività sarà assicurato in un deposito geologico profondo. Dal 1993 è in corso un’indagine ingegneristica del potenziale sito nelle colline occidentali di Mecsek. Lo stoccaggio provvisorio sicuro degli assemblaggi di combustibile nucleare esaurito è effettuato nel dedicato impianto di stoccaggio temporaneo, situato nelle immediate vicinanze della centrale di Paks. Grazie al suo design modulare, tale impianto può essere ulteriormente esteso.

Il Reattore di Budapest (Budapesti Kutatóreaktor – BKR) è stata la prima installazione del Paese per l’addestramento e la ricerca nucleare sperimentale, diventando critico per la prima volta nel 1959: pietra miliare nella storia della scienza e della tecnologia in Ungheria, la cui esperienza operativa ha svolto un ruolo cruciale nella creazione, costruzione e funzionamento della Centrale Nucleare di Paks. BKR è anche una delle più grandi infrastrutture di ricerca operative nella regione dell’Europa centrale.

Reattore di Budapest: edificio principale

Il reattore, nella sua forma e nei suoi parametri attuali – 10 MW di potenza, sorgente fredda e sistema di guida, 16 stazioni sperimentali – dopo una ricostruzione generale ha iniziato nuovamente a funzionare nel 1993, con una licenza di 30 anni. Allo stesso tempo quattro istituti accademici hanno fondato un consorzio, vale a dire il Centro Neutronico di Budapest (Budapest Neutron Centrum – BNC), per coordinare l’utilizzo del reattore. BNC fornisce l’accesso all’impiego di neutroni ed è stato un partner in vari progetti del programma quadro dell’UE.

Il reattore funziona col 20% di combustibile arricchito in cicli di 5-10 giorni (circa 120 giorni/anno). Le strumentazioni sono impiegate per ricerca di base, applicazioni industriali (in collaborazione con lo Studio d’Ingegneria Rogante, vedasi pagina web https://www.bnc.hu/?q=industry-related-studies), e ricerca applicata nei settori medico e del patrimonio culturale. BNC è fortemente impegnata nell’istruzione di giovani scienziati e futuri professionisti del settore, organizzando regolarmente una scuola di formazione. Il reattore, inoltre, fornisce all’Ungheria isotopi radioattivi, utilizzati principalmente per applicazioni mediche.

Gli aspetti più rilevanti della collaborazione tra il Reattore di Budapest e la Centrale Nucleare di Paks sono:

  • formazione di esperti in ingegneria nucleare, funzionamento e sicurezza dei reattori;
  • sviluppo e funzionamento di apparecchiatura simulatrice d’addestramento per i blocchi della centrale elettrica; si tratta di uno sviluppo pionieristico di livello mondiale e di dispositivi utilizzati anche in molte altre centrali nucleari all’estero;
  • esperimenti d’irradiazione e indagini sulla proprietà dei materiali di vari componenti dei blocchi del reattore di Paks, avendo svolto un ruolo cruciale per prolungarne di 20 anni la vita utile;
  • ruolo d’istituzione esperta nucleare indipendente svolto da BNC in base alla legge ungherese della regolamentazione nucleare; BNC riferisce direttamente all’organismo di regolamentazione sugli aspetti di sicurezza della costruzione e del funzionamento della Centrale Nucleare di Paks.
Reattore di Budapest: sala col reattore e le apparecchiature sperimentali circostanti

Nomi di celebri scienziati sono particolarmente legati al Reattore di Budapest, tra cui vanno menzionati: László Cser, che ha realizzato con successo il primo esperimento d’olografia neutronica a risoluzione atomica, metodo esclusivo per misurare direttamente le distorsioni reticolari con precisione sub-picometro; Ferenc Mezei, pioniere nella ricerca di nuovi metodi per la diffusione neutronica, che nel 1994 propose per la prima volta l’idea della sorgente a spallazione ad impulsi lunghi di radiazioni neutroniche; Béla Faragó, esperto di tecniche con neutroni polarizzati e spettroscopia spin-echo, progettista dello spettrometro neutronico con la più alta risoluzione a livello mondiale, che ha fornito un contributo inestimabile alla ricerca sulla materia morbida condensata.

In aggiunta ai due siti descritti, infine, va menzionato il reattore didattico dell’Università di Tecnologia ed Economia di Budapest (Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem – BME), che opera nel cuore della capitale dal 1971. Si tratta del primo reattore nucleare progettato e costruito, insieme alla relativa attrezzatura, interamente in Ungheria.

Ringraziamenti

Si ringraziano la MVM Paks Nuclear Power Plant Ltd. e Paks II Nuclear Power Plant Private Limited Company per la cortese collaborazione nella preparazione dell’articolo.

Per approfondire:

https://cnpp.iaea.org/countryprofiles/Hungary/Hungary.htm

https://www.world-nuclear.org/information-library/country-profiles/countries-g-n/hungary.aspx

https://www.electricitymap.org/zone/HU

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