Primo reattore nucleare autofertilizzante

Il 20 dicembre 1951 l’Experimental Breeder Reactor I (EBR-I) è uno dei primi reattori nucleari attivi e il primo autofertilizzante.

Un reattore autofertilizzante è un reattore a fissione progettato per lavorare con una conversione media di fissili in rapporto maggiore di uno con la quantità fissionata, cioè progettato per produrne più di quanti ne consumi durante la vita di una carica.

Come parte della National Reactor Testing Station (dal 2005 Idaho National Laboratory), la costruzione dell’EBR-I iniziò alla fine del 1949. Il reattore fu progettato e costruito da un team guidato da Walter Zinn presso il sito dell’Argonne National Laboratory nell’Idaho, noto come Argonne-West. Nelle sue fasi iniziali, l’impianto del reattore era indicato come Chicago Pile 4 (CP-4) e Zinn’s Infernal Pile. L’installazione del reattore all’EBR-I ebbe luogo all’inizio del 1951 (il primo reattore in Idaho) e iniziò il funzionamento elettrico il 24 agosto 1951. Il 20 dicembre dello stesso anno, l’energia atomica fu raccolta con successo all’EBR-1 per la prima volta. Il giorno successivo, il reattore ha prodotto energia sufficiente per illuminare l’intero edificio. La centrale ha prodotto 200 kW di elettricità su 1,4 MW di calore generato dal reattore

Lo scopo progettuale di EBR-I non era quello di produrre elettricità, ma invece di convalidare la teoria della fisica nucleare la quale suggeriva che un reattore autofertilizzante sarebbe stato possibile. Nel 1953, gli esperimenti rivelarono che il reattore stava producendo carburante aggiuntivo durante la fissione, confermando così l’ipotesi. Il 29 novembre 1955, il reattore dell’EBR-I subì una fusione parziale durante una prova di flusso del refrigerante. Il test di flusso stava cercando di determinare la causa di risposte inaspettate del reattore ai cambiamenti nel flusso del refrigerante. Successivamente è stato riparato per ulteriori esperimenti, che hanno determinato che l’espansione termica delle barre di combustibile e delle piastre spesse che supportano le barre di combustibile era la causa della risposta inaspettata del reattore.

Sebbene EBR-I abbia prodotto la prima elettricità disponibile internamente, un vicino impianto sperimentale di reattore ad acqua bollente chiamato BORAX-III (anch’esso progettato, costruito e gestito da Argonne National Laboratory) è stato collegato a carichi esterni, alimentando la vicina città di Arco, Idaho nel 1955, la prima volta che una città era stata alimentata esclusivamente dal nucleare.

Oltre a essere il terzo reattore nucleare (dopo i due del Manhattan Project: Chicago Pile 1 di Fermi e il Graphite Ractore X-10) e il primo reattore nucleare autofertilizzante al mondo, EBR-1 è stato anche il primo a utilizzare il combustibile al plutonio per generare elettricità (vedi anche il reattore nucleare Clementine). Lo scopo iniziale dell’EBR-1 era quello di dimostrare la possibilità di un reattore autofertilizzante nello specifico consisteva nel dimostrare il principio di produzione del combustibile di Enrico Fermi, un principio che mostrava un reattore nucleare che produceva più atomi di combustibile di quanti ne consumasse. Oltre a generare elettricità, EBR-1 dimostrerebbe anche questo principio.

Immagine d’apertura: l’EBR-1 in Idaho

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