Un resoconto di gennaio sulla rivista Scienza attuale scritto dagli scienziati del Bhabha Atomic Analysis Heart (BARC) è diventato radioattivo e uno dei principali scienziati nucleari indiani ha definito le conclusioni del rapporto “fuorvianti”.
Lo studio ha confrontato i vantaggi relativi di numerous miscele di uranio nucleare e ha concluso che una miscela di uranio-235 concentrato e torio, chiamata HALEU-Th, period “inadatta” per l’attuale flotta di reattori indiani e “indesiderabile” per come è concepito il programma nucleare indiano in tre fasi.
La valutazione ha suscitato una reazione irritata da parte della società Clear Core Thorium Vitality (CCTE) con sede a Chicago. Guidata dall’imprenditore di origine indiana Mehul Shah, l’azienda ha preparato un combine HaALEU-Th chiamato “ANEEL”, abbreviazione di “Energia nucleare avanzata per la vita arricchita”.
Testare i carburanti
Nell’agosto 2025, CCTE ha segnalato un significativo incendio – un indicatore della produzione di energia del combustibile nucleare – presso l’Superior Take a look at Reactor presso l’Idaho Nationwide Laboratory del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti. Il check è stato sincronizzato con l’approvazione dello SHANTI Act 2025 nel Parlamento indiano, che ha aperto il settore dell’energia nucleare del paese alla partecipazione del settore straniero e privato. CCTE ha poi stipulato un accordo con l’NTPC indiano per “esplorare” l’uso dell’ANEEL nei reattori indiani. (La NTPC e la Nuclear Energy Company of India hanno un accordo preventivo per la gestione congiunta delle centrali nucleari.)
Il signor Shah ha detto L’indù che nonostante l’autorizzazione del Dipartimento americano dell’Energia a trasferire la tecnologia del combustibile ANEEL all’India e un accordo a seguito delle “assicurazioni” fornite dalle autorità nucleari indiane, i “passi successivi” non sono decollati. Ciò significa testarlo in India.
Lo studio dentro Scienza attuale ha coinvolto la modellazione del nucleo del combustibile del reattore advert acqua pesante pressurizzata (PHWR) con tre combinazioni di combustibile:
(i) Uranio naturale: 7 kg di uranio-235 e 993 kg di U-238);
(ii) HALEU-Th: 32 kg di U-235, 129 kg di U-239 e 839 kg di torio; E
(iii) Uranio leggermente arricchito: 11 kg di U-235 e 989 kg di U-238.
Torio, U-235 e U-238 possono tutti subire la fissione, ma solo l’U-235 può sostenere una reazione a catena.
I reattori nucleari di tutto il mondo utilizzano uranio arricchito, cioè lavorato per contenere una concentrazione maggiore di U-235, fino a un massimo del 4%. Qualunque cosa più alta (5%-20%) è chiamata HALEU, abbreviazione di “uranio advert alto dosaggio e basso arricchito”. Allo scopo di produrre energia, nessun paese può arricchire l’uranio oltre il 20% in quanto ciò renderebbe il combustibile adatto alle armi, il che è limitato dagli accordi di non proliferazione.
Sebbene l’India abbia riserve limitate di U-238 e importi quasi tutto il suo fabbisogno, fin dagli anni ’50 ha pianificato il suo programma nucleare per poter finalmente sfruttare le sue vaste riserve di torio.
‘Lontano dall’essere un drop-in’
Nella loro simulazione, gli scienziati del BARC hanno scoperto che la combinazione HALEU-Th ha prodotto il consumo più elevato di 50 gigawatt-giorni per tonnellata (GWd/t) generando al contempo la minima quantità di combustibile esaurito, ovvero rifiuti radioattivi: solo il 14% di ciò che producono i reattori attuali.
Mentre gli Stati Uniti considerano il combustibile esaurito un rifiuto radioattivo e lo stivano con cura, l’India riprocessa il combustibile esaurito per estrarre plutonio e uranio per preparare combustibili a ossidi misti.
Lo studio afferma anche, tuttavia, che l’utilizzo di HALEU-Th potrebbe richiedere un cambiamento significativo nella progettazione dei reattori indiani perché renderebbe anche le barre di arresto – un sistema utilizzato per fermare rapidamente le reazioni nucleari durante un’emergenza – circa il 26% meno efficaci. Quindi, ha concluso, “il carburante HALEU-Th è lungi dall’essere un’opzione ‘drop-in’ per l’attuale generazione di PHWR.”
Per Anil Kakodkar, ex presidente del Dipartimento dell’Energia Atomica e membro della Commissione per l’Energia Atomica (AEC), story conclusione non deriva dai risultati.
“L’HALEU-Th offre effettivamente un vantaggio. Il carburante esaurito diminuirà, il che significa meno esigenze di stoccaggio e costi di riciclaggio ridotti”, ha dichiarato L’indù. È del parere che gli attuali PHWR dell’India, da 700 MWe di capacità, non richiedano “nessuna modifica” e che i reattori da 220 MWe richiedano modifiche “trascurabili”. “Essi [the study authors] non lo capiscono”, ha aggiunto.
‘Fuori contesto’
La sua reazione è stata più mite di una lettera del Prof. Koroush Shirvan, del Dipartimento di Scienza e Ingegneria Nucleare, Massachusetts Institute of Expertise (MIT), a Scienza attuale SK Satheesh chiede alla rivista di “ritirare” lo studio a causa di “gravi e numerosi difetti tecnici presenti nell’articolo”.
Il nocciolo della sua argomentazione period che nel documento mancava “anche una sezione sui metodi” su come gli autori avevano analizzato il nocciolo del reattore. Ha anche affermato che i numeri presentati dagli autori non corrispondevano ai valori ottenuti dagli autori, non erano disponibili da nessuna parte on-line e non erano basati su un’analisi di livello centrale.
“Supporto Clear Core dal 2016 come responsabile della progettazione del carburante attraverso i miei privilegi di consulenza al MIT”, ha scritto il Prof. Shirvan in un’e-mail a L’indù. Dopo che il signor Shah ha chiesto la sua opinione sull’articolo, ha detto che trovava l’articolo un po’ fuori contesto, dal momento che il carburante HALEU-torio non è pensato per il ritrattamento, quindi confrontarlo con forme di carburante più adatte al ritrattamento è abbastanza fuorviante.
Lo ha detto il signor Satheesh, l’editore L’indù che la rivista aveva considerato i commenti del Prof. Shirvan, si period consultata con un “esperto senior” sull’argomento e aveva deciso di non pubblicare i suoi commenti né di ritirare l’articolo. Il dottor Singh, l’autore principale dello studio, ha anche affermato che i commenti del professor Shirvan “non hanno alcuna rilevanza per il risultato principale del nostro studio” e che lui e i suoi coautori “sono rimasti fermi” sui risultati scientifici.
“Che male c’è?”
Il dottor Kakodkar ha tuttavia affermato che, date le prestazioni del combine HALEU-Th nei laboratori statunitensi e l’ambizione dell’India di avere 100 GW di energia nucleare entro il 2047, il paese dovrebbe muoversi per “testare” il combustibile: “Ora che abbiamo l’accordo SHANTI, perché non possiamo usarlo per una collaborazione bilaterale?”
“Verrà il momento in cui la domanda indiana di uranio diventerà una frazione significativa della domanda globale di uranio. Il gruppo CCTE ha… raggiunto un obiettivo di consumo di 60 GWd/t MW”, ha aggiunto. “Ci sono voluti solo 20 mesi. Qui in India non esistono impianti di irradiazione. I nostri check di combustione sono piccoli…. Negli Stati Uniti hanno utilizzato un reattore progettato in questo modo per una potenza maggiore. Questo sviluppo richiede collaborazione…. Che danno c’è nel provarlo?”
Il signor Shah ha detto di considerare il dottor Kakodkar “un mentore”; il nome “ANEEL” è un omaggio. Il dottor Kakodkar ha anche affermato di non avere alcuna “partecipazione” nella CCTE: “Sono in pensione ma considero la mia missione che l’India utilizzi presto il torio”.
“Sembra una distrazione”
Tuttavia, Ravi Grover, membro dell’AEC ed ex scienziato della BARC, ha sostenuto le conclusioni dello studio, affermando che le simulazioni al laptop utilizzate erano una pratica commonplace e che il gruppo comprendeva esperti nel calcolo di vari scenari ottimali riguardanti l’uso del torio.
“Utilizziamo già il torio nei nostri reattori sperimentali. Queste simulazioni sono fedeli alle situazioni del mondo reale, quindi se i risultati dicono una cosa, perché in questa fase dovremmo condurre questi check (sul torio)?” Lo ha detto il dottor Grover L’indù. “L’India ha un piano ben congegnato che prevede l’utilizzo del torio una volta che sarà stato prodotto abbastanza plutonio fissile dai suoi reattori autofertilizzanti veloci”.
R. Srikanth, analista del programma nucleare indiano presso l’Istituto Nazionale di Studi Avanzati di Bengaluru, ha affermato che HALEU-Th è emerso proprio mentre l’India si appresta a mettere in servizio il suo primo reattore autofertilizzante veloce raffreddato al sodio da 500 MWe, a Kalpakkam, segnando l’inizio della seconda fase del suo programma nucleare. Il plutonio generato in tali reattori aprirà finalmente la porta alla terza fase, dove i reattori avanzati advert acqua pesante utilizzeranno il plutonio insieme al torio, liberando così l’India dall’utilizzo di uranio importato.
“Questo è stato il piano fin dall’inizio. HALEU è commercialmente limitato e costoso. Perché l’India dovrebbe sostituire la sua attuale dipendenza dalle importazioni di uranio con un’altra dipendenza (HALEU)?”, Ha aggiunto il dottor Srikanth, “Tutto dovrebbe essere testato, ma oggi siamo in una fase delicata e dobbiamo consentire al nostro programma di svolgersi nel suo corso naturale. Sostenere l’uso del torio nel nostro attuale PHWR, sembra una distrazione.”
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