Ingegneria sperimentale
Lo sviluppo delle tecnologie del nucleare di prossima generazione, sia esso Fissione e Fusione, richiede attività scientifiche di laboratorio e l’esecuzione di attività sperimentali su componenti in scala o prototipi. La Divisione di Ingegneria Sperimentale si occupa di progettare, sviluppare e realizzare processi, materiali, impianti e componenti rilevanti per la fusione termonucleare e la fissione e di testarli attraverso la propria dotazione di infrastrutture sperimentali e di laboratori.
Lo sviluppo di nuove tecnologie in ambito nucleare implica l’uso di processi, materiali, impianti e componenti soggetti a condizioni particolarmente gravose quali ambiente corrosivo/erosivo, elevati flussi termici, temperature estreme, fenomeni impulsivi, elevati flussi di particelle e radiazioni ionizzanti. A questo si aggiunge la necessità di impiegare metalli liquidi, sia pesanti che alcalini, come materiali funzionali oppure fluidi refrigeranti. La Divisione di Ingegneria Sperimentale detiene e sviluppa tali competenze tecniche e scientifiche, con particolare riguardo alla termoidraulica, alla tecnologia dei metalli liquidi e del trizio, alla caratterizzazione e qualifica di materiali funzionali e strutturali, allo sviluppo e qualifica di strumentazione e codici di calcolo in supporto alla progettazione. In particolare, la Divisione ha il compito di:
- progettare, sviluppare e qualificare le tecnologie per il mantello triziogeno dei reattori a fusione;
- provvedere alla progettazione concettuale, allo sviluppo ingegneristico ed all'affidamento costruttivo di prototipi e sistemi tecnologici complessi per applicazioni nucleari;
- provvedere al commissioninge all'esercizio di impianti sperimentali a supporto dell'industria nel settore energetico o dell'alta tecnologia;
- mettere a punto metodi e procedure sperimentali, nonché dispositivi quali impianti, sezioni di prova, prototipi, misuratori ed apparecchi dimostrativi;
- effettuare misure e sperimentazioni su impianti termo fluidodinamici, ad acqua, ad elio, a metalli liquidi, atte ad acquisire conoscenze e a qualificare le caratteristiche funzionali e di sicurezza di componenti e sistemi nucleari in differenti condizioni operative;
- sviluppare materiali innovativi sia funzionali che strutturali migliorati rispetto agli standard di riferimento per la resistenza all’irraggiamento, alla conservazione delle proprietà meccaniche ad alta temperatura ed alla compatibilità coi fluidi refrigeranti;
- effettuare misure e prove di laboratorio atte a caratterizzare materiali strutturali e funzionali in diverse condizioni operative;
- effettuare la qualifica di codici di calcolo mediante impiego di infrastrutture sperimentali, oltreché, simulazioni numeriche finalizzate alla progettazione ed all'interpretazione dei risultati
Tali attività sono perseguite prevalentemente presso il Centro Ricerche del Brasimone, nell’ambito delle seguenti linee di ricerca: il progetto Sorgentina per la produzione ad alta efficienza di radio-isotopi medicali; il progetto del Water Coolant Lithium Lead Breeding Blanket; ed il progetto DTT.
La Divisione gestisce ed esercisce una decina di rilevanti impianti sperimentali di dimensioni medio/grandi, che le consentono di trovare finanziamenti dal programma Europeo EURATOM, dal Ministero Italiano per lo Sviluppo Economico, e da fondi Regionali. Tali programmi di ricerca sono svolti in collaborazione con Università, Istituti di Ricerca, ed Industrie.
Inoltre, il personale della Divisione svolge attività di formazione e training di studenti e ricercatori, e promuove attività divulgative in collaborazione con Università e altri Centri di ricerca.