reattore

reattore

reattóre [Der. di reagire, comp. di re- e agire] [LSF] Dispositivo, apparecchio, impianto in cui si fanno avvenire reazioni (chimiche, elettriche, nucleari, ecc.) o che è intrinsecamente predisposto per tali reazioni. ◆ [EMG] [FTC] Apparecchio o bipolo elettrico destinato a offrire una certa reattanza al passaggio della corrente; può essere costituito da un condensatore (r. capacitivo) o da un induttore (r. induttivo o anche bobina di reattanza) ma, se non è detto esplicitamente, di solito è un induttore: v. macchine elettriche: III 508 d. ◆ [MCC] Lo stesso che propulsore a getto, per veicoli terrestri, marini e aerei, basato sul principio di azione e reazione: → propulsore: P.a reazione. ◆ [FNC] R. a confinamento magnetico: v. fusione termonucleare controllata: II 795 f. ◆ [CHF] R. chimico: dispositivo, apparecchio, impianto in cui si fanno avvenire reazioni chimiche, per lo più a fini industriali; si distinguono, a seconda del movimento delle sostanze che prendono parte alla reazione, in r. continui, discontinui e semicontinui; a seconda del numero delle fasi presenti, in r. omogenei ed eterogenei; a seconda delle condizioni operative, in r. adiabatici isotermi, a pressione costante, a volume costante, ecc.; a seconda della presenza o assenza di un catalizzatore, in r. catalitici e non catalitici; a seconda del grado di mescolamento del sistema reagente, in r. a mescolamento perfetto (nei quali a ogni punto competono gli stessi valori di temperatura e composizione), r. con flusso a pistone (dove invece il mescolamento è nullo) e r. a mescolamento imperfetto (che costituiscono i casi intermedi); a seconda del modo in cui è realizzato il contatto fra le fasi nei reattori eterogenei, in r. a semplice gorgogliamento, a piatti, a diaframmi, a pareti bagnate, ecc. ◆ [FTC] R. critico: v. reattori nucleari a fissione, fisica dei: IV 753 b. ◆ [FTC] [ELT] R. di potenza: in contrapp. a r. di ricerca, r. nucleare (per il momento a fissione) destinato specific. alla produzione industriale di energia elettrica. ◆ [FPL] R. ibrido fissione-fusione: v. fusione termonucleare controllata: II 794 c. ◆ [FTC] [EMG] R. lineari saturabili e non saturabili: v. macchine elettriche: III 508 e. ◆ [FNC] R. nucleare: impianto in cui si fa avvenire una reazione nucleare in condizioni controllate, a scopo di studio (r. di ricerca) oppure per produrre energia elettrica a scala industriale (r. di potenza); a seconda del tipo di reazione nucleare, si parla di r. a fissione (nucleare) e di r. a fusione (nucleare o termonucleare). Attualmente (1996) è soddisfacentemente sviluppata la tecnologia dei r. a fissione, che furono i primi a essere sviluppati (il primo fu realizzato da E. Fermi nel 1942 a Chicago; i primi r. di potenza a fissione entrarono in funzione nei tardi anni '50) e costituiscono una rete abbastanza importante per la produzione di energia elettrica (i r. di potenza in funzione nel 1995 hanno prodotto nelle centrali nucleotermoelettriche dei paesi industrializzati il 25 % dell'energia elettrica globalmente prodotta nel mondo); quanto ai r. a fusione, le attive ricerche su essi hanno portato finora soltanto interessanti risultati di fisica dei plasmi, ma nessun risultato applicativo. ◆ [FNC] R. nucleare a fissione: impianto nel quale si fa avvenire una reazione nucleare controllata di fissione, cioè di frammentazione, di un nucleo pesante (uranio o plutonio), fortemente esoenergetica: v. reattore nucleare a fissione, fisica dei. Sono essenzialmente costituiti: da un nòcciolo, a sua volta formato da barre di materiale fissile (combustibile nucleare: uranio o plutonio) disposte secondo un'opportuna configurazione (reticolo), cui eventualmente si aggiunge una sostanza (moderatore) capace di ridurre l'energia dei neutroni emessi nella reazione; da un sistema di controllo, ossia da un sistema mobile di barre di un materiale che assorbe i neutroni ed è quindi in grado di provocare lo "spegnimento" del reattore una volta inserite le barre nel nocciolo; da un recipiente a tenuta stagna (resistente alla pressione, alla corrosione e all'irraggiamento) che contiene il nocciolo e il sistema di controllo, e dentro il quale circola un fluido refrigerante avente la funzione di trasportare all'esterno il calore prodotto dalle reazioni nucleari perché sia poi convertito in energia utilizzabile. Si distinguono: a seconda della struttura del nocciolo, in r. eterogenei (nei quali il combustibile è strutturalmente separato dal moderatore e dal fluido refrigerante) e r. omogenei (nei quali il combustibile è diffuso nel moderatore o nel fluido refrigerante); a seconda del-l'energia dei neutroni utilizzati per la fissione, in r. veloci (che impiegano neutroni di energia maggiore di 100 eV e non richiedono la presenza di un moderatore), r. termici (neutroni di energia minore di 1 eV) e r. intermedi (neutroni di energia intermedia); a seconda del tipo di moderatore, in r. ad acqua, r. ad acqua pesante, r. a grafite; a seconda del fluido refrigerante, in r. ad acqua in pressione (PWR), r. ad acqua bollente, r. a gas (anidride carbonica o elio), r. a metalli liquidi (sodio o sodio e potassio); a seconda delle caratteristiche della reazione nucleare prodotta, in r. convertitori (nei quali il rapporto fra il numero dei nuclei fissili prodotti per assorbimento di neutroni e il numero dei nuclei fissili nello stesso tempo "bruciati" nella reazione è inferiore all'unità) e r. autofertilizzanti (nei quali tale rapporto è superiore all'unità, cosicché il materiale fissile prodotto è più di quello consumato). Il primo r. nucleare a fissione fu la "pila atomica" di E. Fermi, entrata in funzione a Chicago il 2 dicembre 1942; escludendo tutta la fase di sviluppo per scopi bellici, r. per la produzione di energia elettrica (centrali nucleotermoelettriche) entrarono in funzione a partire dal 1946 negli SUA e poco dopo in Gran Bretagna e successiv. in molti altri paesi; contemporaneamente furono realizzati r. per la propulsione navale, sia subacquea che di superficie. ◆ [FNC] R. nucleare a fusione: impianto nel quale si fa avvenire, in condizioni controllate, una reazione nucleare di fusione di nuclei leggeri (idrogeno e i suoi isotopi), fortemente esoenergetica; attualmente (1996) tale tipo di reazione è largamente di tipo termonucleare, cioè ad altissima temperatura (cosiddetta fusione calda in contrapp. a fusione fredda, cioè a bassa temperatura: v. fusione nucleare fredda: VI 638 b): v. fusione termonucleare controllata. I r. termonucleari sono ancora in una fase, molto attiva, di sperimentazione, che si può fare risalire agli anni '60; hanno, sui r. a fissione, il grande vantaggio di utilizzare elementi di basso peso atomico (che non comportano quindi pericoli connessi con l'accumulo di combustibili e scorie radioattivi) e disponibili in quantità pratic. illimitata, quali sono deuterio e trizio, isotopi dell'idrogeno presenti, per es., nell'acqua del mare; gli ostacoli alla realizzazione di questo tipo di reattori dipendono soprattutto dalle elevatissime temperature (milioni di gradi centigradi) richieste per l'innesco della reazione di fusione e dalla conseguente necessità di contenere in una regione di spazio delimitata la massa fluida portata a tali temperature (plasma), in modo da impedirne il contatto con le pareti del contenitore (v. confinamento inerziale e confinamento magnetico). ◆ [FTC] R. sopracritico e sottocritico: v. reattori nucleari, fisica dei: IV 753 b. ◆ [FTC] R. termico e veloce: v. reattori nucleari, fisica dei: IV 753 d. ◆ [FPL] Componenti di un r. a confinamento magnetico: v. fusione termonucleare controllata: II 797 f.