LESTO - LEad fast reactor Safety design and TOols

ID Call: HORIZON-EURATOM-2023-NRT-01-03 Safety of advanced and innovative nuclear designs

Ruolo di Sapienza nel progetto: Affiliated entity

Responsabile scientifico per Sapienza: Fabio Giannetti

Dipartimento: Ingegneria astronautica, elettrica ed energetica

Data inizio progetto:  01/11/2024

Data fine progetto: 31/10/2028

Abstract del progetto:

Il progetto LESTO si propone di sviluppare la tecnologia degli LFR facendola progredire lungo la tabella di marcia stabilita e dimostrandone la sicurezza, l’efficienza e altre caratteristiche fondamentali. A tal fine, il progetto sfrutterà alcune delle più importanti strutture in tal ambito in Europa e nel Regno Unito al fine di convalidare, valutare e assistere il continuo sviluppo della tecnologia dei reattori veloci al piombo.
Ridurre il time-to-market della tecnologia LFR è un fattore ambizioso, ma innegabilmente importante, per attrarre investimenti aggiuntivi, grazie al minor rischio iniziale, alla maggiore flessibilità e al più rapido ritorno sull'esperienza. Industrie e utility che condividono la visione di un LFR competitivo di piccole e medie dimensioni con caratteristiche modulari saranno attratte dalla roadmap di implementazione ridotta e svolgeranno un ruolo di leva a livello nazionale ed europeo, rafforzando le sinergie e creando opportunità di partenariato pubblico-privato. In questo contesto, la comunità europea che lavora allo sviluppo e all'implementazione dell'LFR si è impegnata, tra l'altro, a evidenziare le questioni tecniche aperte e le infrastrutture di ricerca esistenti, con l'obiettivo di supportare la fase di R&S attraverso contributi europei, nazionali e in natura dei partner coinvolti. L'obiettivo del progetto LESTO è proseguire lungo la roadmap delineata, puntando a sviluppare ulteriormente la tecnologia LFR e supportando la dimostrazione che gli LFR possono essere progettati, posizionati, costruiti, messi in servizio e gestiti in linea con i requisiti degli attuali standard di sicurezza, con particolare attenzione alle loro caratteristiche di sicurezza e ai sistemi di sicurezza passiva. Nel corso del progetto, saranno adottate le infrastrutture più rilevanti in Europa e nel Regno Unito per implementare un ampio e completo database sperimentale per la validazione del codice, la valutazione della sicurezza e la dimostrazione di componenti/sistemi. Tra le altre, vale la pena menzionare l'impianto a piscina su larga scala ATHENA, in fase di messa in servizio in Romania, il pool CIRCE in Italia e MELECOR nel Regno Unito. Queste infrastrutture, con il supporto di infrastrutture di ricerca in Belgio, Germania e Svezia, rappresentano lo stato dell'arte per la ricerca e sviluppo nel settore LFR. Grande enfasi sarà dedicata all'analisi transitoria in grandi pool, consentendo alla comunità di attraversare la Death Valley dalla scala di laboratorio a quella industriale.

Nel progetto LESTO, Sapienza Università di Roma partecipa come entità affiliata al Consorzio Interuniversitario Nazionale per la Ricerca Tecnologica Nucleare (CIRTEN). Contribuisce allo sviluppo e alla validazione della tecnologia dei reattori veloci al piombo (LFR), in particolare fornendo supporto scientifico alle attività di ricerca sulla sicurezza passiva, modellazione e verifica dei codici di calcolo. Sapienza collabora all’utilizzo delle infrastrutture sperimentali europee e al trasferimento dei risultati per favorire la futura industrializzazione della tecnologia LFR.
Nel WP2 – Sistemi di sicurezza passiva, Sapienza supporta le attività sperimentali sulla facility SIRIO (SIET, ENEA), studiando sistemi avanzati di raffreddamento passivo come il Decay Heat Removal pensato per ALFRED, in particolare fenomeni di circolazione naturale, condensazione e presenza di gas non condensabili con analisi di pre-test e poi sarà coinvolta nella validazione di tali fenomenologie in RELAP5 con il confronto con i dati sperimentali ottenuti. Sempre con il fine di validare lo strumento principalmente per la termoidraulica di piscine a piombo, stratificazione termica, transizione da convenzione forzata a naturale, sarà anche coinvolta nelle simulazioni numeriche della facility ATHENA (RATEN) nell’ambito del WP4.
Nel WP3, Sapienza svilupperà approcci di modellazione di ordine ridotto con simulazione del trasporto reattivo che sarà sviluppata anche da CIRTEN-UNIROMA1 (rispetto all'approccio CFD-GEMS per il trasporto dei prodotti di fissione nel reattore), utili per analisi di routine, studi parametrici e test di sensibilità. I ROM saranno validati attraverso il confronto diretto con simulazioni GEMS dettagliate e dati sperimentali disponibili, garantendone l'affidabilità.