L’espressione “reattori di quarta generazione” è stata coniata negli USA, nell’ambito di un progetto noto come “Generation IV Initiative”, promosso dagli Stati Uniti coinvolgendo altre nove nazioni, cioè Argentina, Brasile, Canada, Francia, Giappone, Corea del sud, Sud Africa, Svizzera e Regno Unito.Il progetto mira a mettere in commercio nei prossimi decenni una “quarta generazione” di reattori a fissione con caratteristiche molto migliori di quelli delle tre generazioni precedenti.

Le tre generazioni precedenti sono rispettivamente:

Gen I: I primi impianti di bassa potenza ( qualche decina o centinaia di MW) costruiti negli ultimi anni 50 e primi anni 60;

Gen II: gli impianti di tipo LWR ( Light Water Reactor, cioè Reattore ad Acqua Leggera), di grande potenza ( dell’ordine di 1000 MW) realizzati nelle due filiere, rispettivamente ad acqua bollente (BWR: Boiling Water Reactor) e ad acqua pressurizzata ( PWR : Pressurized Water Reactor). Sono di questo tipo quasi tutti gli impianti in funzione negli USA, e per fare un esempio più vicino a noi era un BWR da 860 MW il reattore di Corso.

Gen III: impianti di tipo PWR, installati a partire dagli anni 90 soprattutto in Giappone e Corea, come evoluzioni più affidabili e meno costose degli impianti PWR Gen II.

Gen IV rappresenta invece un progetto non evolutivo ma rivoluzionario : per sapere in dettaglio di cosa si tratta si può digitare “Generation IV Initiative” su un buon motore di ricerca e viene fuori una valanga di informazioni.

In estrema sintesi, vengono individuati sei tipi di reattori a fissione, tre a neutroni lenti e tre a neutroni veloci, che nel giro di alcuni decenni dovrebbero venire studiati, collaudati e poi immessi nell’uso commerciale. Le più importanti caratteristiche migliorative rispetto a quelle dei reattori attuali dovrebbero essere:

1. Migliore utilizzazione del combustibile nucleare. Contemporaneamente verrebbe sia reso più difficile il recupero di materiale fissile a scopo bellico dal combustibile esaurito, sia diminuita la quantità di isotopi radioattivi a vita media lunghissima presenti nel combustibile esaurito.
2. Funzionamento a temperature molto più elevate: questo consentirebbe sia di migliorare l’efficienza termodinamica nella produzione di potenza elettrica sia di ottenere  con processi termochimici ed elettrochimici  ad alta efficienza idrogeno da usare come carburante per veicoli a bassissime emissioni.
3. Smaltimento sicuro e passivo, cioè senza intervento massiccio di sistemi esterni di pompaggio, della potenza termica generata dal decadimento dei prodotti di fissione nel caso di arresto d’emergenza del reattore. Questo aspetto è particolarmente critico per la sicurezza di funzionamento, come si è visto nel 1979 nel caso della centrale di Three Miles Island negli USA: la perdita dell’acqua di refrigerazione provocò il surriscaldamento degli elementi di combustibile con la formazione di una bolla di idrogeno e ossigeno che avrebbe potuto provocare un’esplosione, e che per fortuna fu eliminata senza danni solo dopo molti sforzi e tantissima paura.

Ho usato il condizionale perché lo sforzo richiesto dal progetto è veramente enorme sotto tutti gli aspetti ( scientifico, tecnologico, organizzativo, finanziario,…), per cui non è detto che le cose vadano proprio così lisce come i promotori ipotizzano. Comunque la strada di grandi progetti transnazionali mi sembra la sola percorribile con prospettive ragionevoli di successo.

Concludo facendo notare che in ogni caso non bastano reattori più sicuri e più efficienti per rendere accettabile su vasta scala l’uso dell’energia nucleare da fissione: bisogna sempre tenere in mente il ciclo complessivo del combustibile, dal momento dell’estrazione del minerale a quello dello smaltimento definitivo dei rifiuti radioattivi. E questo mi porta immediatamente a dire che è assolutamente fondamentale coinvolgere, spiegando e convincendo, le popolazioni interessate a tutti gli stadi del processo.