Reattore nucleare Magnox

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1leftarrow.pngVoce principale: Reattore nucleare a gas.

Schema di un reattore Magnox.
1. Meccanismo di controllo
2. Barre di controllo
3. Edificio del reattore
4. Contenitore del nocciolo
5. Moderatore di grafite
6. Barre di combustibile
7. Condotto gas caldo
8. Condensatore
9. Pompa
10. Condotto gas raffreddato
11. Circolatore
12. Uscita vapore
13. Acqua di raffreddamento

Il Magnox è stato il primo reattore nucleare di potenza elevata connesso ad una rete elettrica, sono reattori di tipologia GCR, cioè reattori moderati a grafite e con un gas come fluido termovettore. Di concezione inglese, il primo esemplare è diventato critico ed è stato allacciato alla rete nel 1956, e disconnesso definitivamente nel 2003. Con riferimento alla figura, il funzionamento di questo tipo di reattore è il seguente :

In un blocco di moderatore (grafite) vengono introdotte le barre di combustibile, sostanzialmente barre di uranio naturale metallico contenute in una guaina in lega di magnesio, la Magnox-Al 80. Nello stesso corpo sono alloggiate le barre di controllo usate per modulare l'emissione di neutroni. Attraverso il nocciolo, costituito appunto da moderatore e barre, passa un flusso di gas (anidride carbonica) entro canali appositi, mosso dai circolatori; l'anidride carbonica si riscalda e viene in seguito convogliata a contatto dei tubi della caldaia, in cui circola acqua grazie alla pompa; l'acqua vaporizza e passa in una turbina a vapore cui è connesso un generatore elettrico convenzionale che produce elettricità. La turbina è seguita da un condensatore, che condensa il vapore e restituisce così acqua liquida da pompare nello scambiatore di calore, in circuito chiuso. La parte calda del reattore è contenuta in uno schermo biologico, in pratica un muro di calcestruzzo armato di grande spessore, rivestito internamente di acciaio.

Gli ultimi Magnox sono stati installati negli anni settanta. Diversi reattori di questo tipo sono tuttora in funzione in varie parti del mondo; il reattore Magnox è considerato però superato nel genere dei modelli moderati a grafite e raffreddati a gas.

Era di questo tipo il reattore della centrale di Latina nel basso Lazio.

La filiera dei reattori Magnox è stata abbandonata successivamente a favore della filiera degli AGR. Negli AGR si è passati dall'impiego come combustibile dell'uranio naturale all'uranio arricchito. Il materiale della guaina che racchiude il combustibile è stato sostituito con l'acciaio inossidabile, il quale permette temperature massime più elevate. Le varie migliorie impiegate per questa tipologia di reattori permette di raggiungere elevate temperature di esercizio, con produzione di vapore acqueo di qualità comparabili (160 bar, 540 °C) a quelle di una centrale a combustibile convenzionale. In Inghilterra il programma di costruzione di questa tipologia di reattori iniziò nel 1976 e terminò nel 1989 la costruzione dei 14 reattori previsti.

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