Reattore nucleare veloce al sodio

Un reattore nucleare veloce refrigerato al sodio (in inglese: Sodium-Cooled Fast Reactor (SFR), in francese: Réacteur à neutrons rapides à caloporteur sodium (RNR-Na)) è una tipologia di reattore nucleare a fissione a neutroni veloci autofertilizzante che utilizza il sodio liquido come fluido refrigerante.

Schema di un reattore nucleare veloce refrigerato al sodio di IV Generazione.

Tecnologia

Lista di reattori a neutroni veloci al sodio^[1](modifica)

Nome	Stadio[2]	MW (elettrici)	MW (termici)	Operatività
USA
EBR 2	E	20	62.5	1963-94
Fermi 1	E	66	200	1963-72
SEFOR			20	1969-72
Fast Flux TF (Hanford)	E		400	1980-93
UK
Protoype FR (Dounreay)	D	270	650	1974-94
Francia
Rapsodie	E		40	1966-82
Phénix	D	250	563	1973-2010
Superphénix	C	1240	3000	1985-98
Germania
KNK 2 (Karlsruhe)	E	21	58	1977-91
India
FBTR (Kalpakkam)	E		40	1985-
PFBR (Kalpakkam)	D	500	1250	in completamento
Giappone
Jōyō	E		140	1978-
Monju	D	280	714	1994-96-2010
Kazakistan
BN350	D	135	750	1972-99
Russia
BR 5 /10	E		5/8	1959-71, 1973-
BOR 60	E	12	55	1969-
BN600	D	600	1470	1980-
BN800	C	880	2000	2014-
China
CEFR	E	20	65	2010-

Schema del reattore nucleare Phénix.

Il reattore nucleare veloce refrigerato al sodio si basa su due progetti precedenti: il reattore nucleare veloce autofertilizzante (FBR) e il reattore nucleare veloce integrale (IFR). Esso è una variante del reattore nucleare a metallo liquido (in inglese Liquid Metal Cooled/Fast Reactor (LMFR)), nel reattore SFR il metallo refrigerante utilizzato è il sodio.

Generalmente i reattori veloci (FNR) sono anche autofertilizzanti (in inglese breeder), ovvero sono capaci di generare più combustibile di quanto ne consumino; anche se vi sono stati dei reattori veloci burner, ovvero che consumano (bruciano) il combustibile nucleare. Ad esempio, Phénix era veloce ed autofertilizzante^[3], mentre White Sands Fast Burst Reactor era veloce e bruciatore^[4].

Inoltre generalmente i reattori autofertilizzanti (breeder reactor) sono anche veloci (Fast breeder reactor - FBR) e utilizzano come combustibile nucleare l'uranio-238; ma possono essere anche termici (Thermal breeder reactor - TBR) e in questo caso utilizzano come combustibile nucleare il torio-232.

Il reattore nucleare veloce autofertilizzante (in inglese Fast Breeder Reactor - FBR) è una tipologia che, a seconda del fluido refrigerante può declinarsi in: "reattore nucleare veloce al sodio" (SFR), "reattore nucleare veloce a gas" (GFR) e "reattore nucleare veloce al piombo" (LFR).

Il reattore SFR è uno dei 6 reattori proposti dal Generation IV International Forum (GIF) per il reattore nucleare di IV generazione; insieme ai reattori veloci autofertilizzanti di tipo GFR e LFR, ai reattori veloci/termici di tipo SCWR e MSR e al reattore termico di tipo VHTR.

Nel quadro del GIF, lo sviluppo del reattore di IV generazione SFR è supportato da Cina (MOST), Euratom (JRC), Francia (CEA), Giappone (JAEA), Corea del Sud (MEST), Russia (Rosatom) e Stati Uniti (DOE).

TerraPower sta pianificando di costruire i suoi reattori in collaborazione con GE Hitachi, sotto il nome di Natrium (sodio in latino)^[5]. Ad oggi è stato identificata la cittadina di Kemmerer, nel Wyoming (Stati Uniti) per il primo reattore dimostrativo che sarà operativo dal 2028 e dal costo di 4 miliardi di dollari^[6]

Spaccato del reattore nucleare BN-600.

Spaccato del reattore nucleare EBR-I.

Spaccato del reattore nucleare EBR-II.