STARS V
STARS V, Safety Research in Relation to Transient Analysis for the Reactors in Switzerland: il compito del progetto STARS, in corso dal 1988, è l’affinamento e lo sviluppo di metodi e programmi di calcolo per l’esecuzione di analisi deterministiche della sicurezza. STARS esegue calcoli, stazionari e determinati da incidenti, nel campo della fisica dei neutroni e della termoidraulica, per sistemi, noccioli di reattori e altre configurazioni come magazzini o contenitori e supporta così l’IFSN nella valutazione del rispetto sia del sistema di sicurezza scaglionato che dell’efficacia (integrità) delle barriere successive scaglionate delle centrali nucleari. Nel 2009 si è aggiunto l’aiuto per la creazione della sezione dell’IFSN denominata «Analisi deterministiche della sicurezza». I lavori eseguiti nel 2009 comprendevano:
- Nel campo del comportamento del combustibile, è stato ulteriormente sviluppato il programma di calcolo Falcon con l’implementazione di modelli fisici validati sperimentalmente.
- Nel campo della tecnica di sistema invece, tutti i modelli esistenti di tutte le centrali nucleari svizzere sono stati trasferiti sul programma di calcolo Trace, il programma più moderno per la simulazione del comportamento di un sistema di reattori ad acqua leggera. I modelli sono stati validati sulla base di dati disponibili degli impianti, considerando gli esperimenti su impianti sperimentali su larga scala e attraverso il confronto con altri programmi di calcolo già verificati. Un obiettivo di lungo termine è inoltre l’introduzione di metodi di analisi integrali, che permettano ad esempio di considerare in modo specifico per ogni problematica modelli fisici, il grado di dettaglio della modellazione spaziale e le interfacce tra i programmi di analisi. Come prototipo è stata sviluppata una procedura che ha permesso di generare un modello in 3D del CPR dell’European Pressurized Water Reactor (ERP). Infine sono state sviluppate applicazioni di programmi CFD (Computational Fluid Dynamics) per l’EPR e il reattore ad acqua bollente BWR/6 (KKW Leibstadt).
- Il settore “Nocciolo del reattore” si è occupato della quantificazione delle incertezze nell’analisi dei transienti di reattori e impianti, con l’utilizzo di sistemi di programma multifisici. Il progetto STARS ha partecipato a un test di confronto dell’OCSE con l’analisi degli effetti delle incertezze di dati sulla sezione d’urto (misura della probabilità dell’interazione dei neutroni con nuclei atomici). A questo proposito vengono considerate sia le incertezze dirette delle sezioni d’urto che quelle della loro modellazione in un modello dinamico di reattore in 3D. Il calcolo del processo di riscaldamento di un reattore ad acqua bollente ha dimostrato la prevista forte dipendenza dell’andamento delle prestazioni del reattore dalle sezioni d’urto, dato che per minori potenze l’interazione tra effetti nucleari e termoidraulici è forte.
