E' stato costruito un reattore nucleare portatile per viaggi spaziali

Non la troveremo appesa agli stand del supermercato ma Kilopower è più di una promessa per la soluzione del problema energetico nelle missioni spaziali di lunga durata. Si tratta di un reattore nucleare di piccola taglia in grado di fornire potenza elettrica fino a dieci kilowatt per una durata di circa dieci anni.

La NASA ha terminato la fase di test della dimostrazione, denominata “Kilopower Reactor Using Stirling Technology (KRUSTY)”, test che sono iniziati a novembre dello scorso anno e terminati con successo, anche oltre le aspettative, a marzo di quest’anno presso il Nevada National Security Site.

Si guasta tutto, ma Kilopower continua a funzionare

Durante le prove, il reattore ha lavorato per una trentina di ore anche in situazioni anomale e in presenza di guasti di varie apparecchiature ausiliarie per verificarne il corretto funzionamento e il rispetto delle condizioni di sicurezza in qualsiasi situazione operativa. Le prove hanno riguardato anche il completo blocco del sistema di asportazione del calore, che nei reattori di potenza è la situazione di maggior rischio per l’integrità del combustibile, potendo quest’ultimo danneggiarsi a causa del grande calore non più smaltito. Pure in queste condizioni estreme, durante le prove si sono osservate minime variazioni di temperatura del sistema.

Pronto per gli insediamenti su Marte

Kilopower è indirizzato all’esplorazione extraterrestre, come fonte energetica per i primi insediamenti sulla Luna o su Marte. In passato, per il problema energetico delle lunghe missioni ci si affidava ai generatori al plutonio ma l’approvvigionamento di questo elemento per finalità spaziali è ora più difficile e ci si è quindi orientati all’utilizzo dell’energia da fissione nucleare utilizzando uranio arricchito nell’isotopo 235 (l’uranio naturale è quasi completamente formato dall’isotopo 238). Il nucleo del reattore in oggetto è confinato all’interno di un sistema riflettente formato da berillio e l’intero apparato è protetto per quanto riguarda le emissioni di radiazioni.

Basta una barra al carburo di boro

Generalmente, il funzionamento di un impianto nucleare è gestito dalle cosiddette barre di controllo che assorbono i neutroni prodotti dalle frammentazioni dei nuclei di uranio 235 (fissione): quando tali barre sono completamente inserite nella zona attiva del reattore (core), il sistema è spento; la loro estrazione graduale consente lo sviluppo delle reazioni nucleari e la conseguente produzione di energia (calore).

Kilopower funziona con una sola barra di controllo al carburo di boro (il boro ha una elevata efficienza nell’assorbimento dei neutroni). Il calore prodotto, asportato mediante sodio liquido, viene utilizzato poi nei convertitori detti “Stirling” che lo trasformeranno in moto rotatorio. Tale rotazione azionerà quindi un normale generatore elettrico che fornirà potenza elettrica laddove si renda necessaria.

Il reattore "tascabile"

L’apparato ha dimensioni contenute e risulta facilmente trasportabile, condizione fondamentale per l’utilizzo nelle missioni spaziali. Basteranno quattro o cinque esemplari di questo tipo per garantire il fabbisogno di un primo insediamento extraterrestre.

La notizia apre prospettive molto interessanti e dimostra l’interesse a largo spettro per un nuovo “rinascimento” dell’esplorazione dei corpi celesti più vicini a noi. Un altro passo che sarà piccolo per un uomo ma grande per l’intera umanità.