Un progetto finanziato dall'UE ha promosso i collegamenti tra i programmi nazionali ed europei per armonizzare e implementare la ricerca scientifica e tecnica sui materiali per un settore nucleare sicuro e sostenibile.

Il progetto MATISSE ha fornito le basi per un programma di ricerca europeo integrato, che ha studiato materiali innovativi che possono essere utilizzati per garantire un settore nucleare sicuro e sostenibile. L'iniziativa comprendeva una combinazione di progetti collaborativi e azioni di coordinamento e sostegno da parte di istituti di ricerca.

Riunendo 27 organizzazioni di 10 paesi europei (tra cui un partner internazionale della Corea del Sud), MATISSE ha permesso ai ricercatori di partecipare alle ultime iniziative europee, sviluppo di materiali avanzati per la produzione di energia nucleare. L'obiettivo era quello di favorire i collegamenti tra i rispettivi programmi di ricerca nazionali mettendo in rete e integrando attività sull'innovazione dei materiali per sistemi nucleari avanzati, condividere le migliori pratiche dei partner e sviluppare strumenti di comunicazione efficienti.

"Sotto gli auspici della European Energy Research Alliance (EERA), i partner del progetto hanno istituito un Programma congiunto sui materiali nucleari (JPNM) per migliorare il coordinamento delle iniziative nazionali, Programmi europei di raccolta fondi e altre collaborazioni, " spiega il coordinatore del progetto, il dott. Pierre-François Giroux. Il consorzio si è rivolto ad attività di ricerca e sviluppo considerate prioritarie dai partner JPNM, portando a progressi nei campi dei materiali convenzionali, materiali avanzati e capacità predittive.

Nuovi materiali con proprietà migliorate

Il progetto ha promosso tre "Grandi sfide" definite dall'EERA-JPNM, compresa l'elaborazione di regole di progettazione, procedure di valutazione e prova adeguate alle condizioni di esercizio previste e ai materiali previsti. Le altre sfide riguardavano lo sviluppo di modelli fisici accoppiati alla caratterizzazione microstrutturale avanzata per ottenere una comprensione di alto livello della capacità predittiva, e lo sviluppo di nuovi materiali con proprietà termomeccaniche superiori e resistenza alle radiazioni. "Queste tre grandi sfide devono essere affrontate e risolte per sfruttare appieno la tecnologia nucleare di quarta generazione, per quanto riguarda la sicurezza, prestazioni e costi, " fa notare il dottor Giroux.

Sostenere l'evoluzione del JPNM in un programma di ricerca integrato che coinvolga gli Stati membri, la Commissione Europea ei principali stakeholder europei è stato uno dei principali obiettivi del progetto. Il quadro MATISSE è stato utilizzato per attuare il JPNM e una strategia a medio e lungo termine è stata ideata, insieme a una tabella di marcia e un programma di accesso per infrastrutture di ricerca su larga scala.

Leghe ODS e compositi ceramici studiati

Il consorzio ha predisposto la governance, strutture finanziarie e gestionali, nell'attuazione di programmi di istruzione e formazione, rete, diffusione e comunicazione. Inoltre, i partner del progetto hanno identificato le aree prioritarie per lo svolgimento della ricerca, portando a risultati significativi in ​​aree come la valutazione degli effetti dell'indurimento indotto dall'irradiazione e del meccanismo di scorrimento sulle prestazioni delle leghe ferritiche/martensitiche. Gli scienziati hanno anche selezionato rivestimenti funzionali, strati superficiali modificati, e fenomeni classificati come l'interazione combustibile-rivestimento e la degradazione assistita dall'ambiente degli acciai nelle leghe di piombo liquido.

I ricercatori hanno anche studiato il potenziale delle leghe rinforzate con dispersione di ossido (ODS) e dei compositi ceramici per il rivestimento avanzato del combustibile e nuovi materiali strutturali per i reattori a neutroni veloci. "Hanno studiato e migliorato i progetti preliminari e le proprietà degli acciai ODS e dei compositi ceramici per applicazioni di rivestimento al fine di ampliare il database di materiali disponibili in commercio da utilizzare per prototipi di reattori a neutroni veloci, " dice il dottor Giroux.

MATISSE ha stabilito priorità chiave nella ricerca avanzata sui materiali nucleari, identificato opportunità di finanziamento e armonizzato questo dominio scientifico e tecnico a livello europeo massimizzando la ricerca complementare e le sinergie con i principali attori in questo campo. Il Dr. Giroux conclude:"Il mix di ricerca e sviluppo su materiali sia convenzionali che avanzati è positivo per i sistemi nucleari in generale. A breve e medio termine, i prototipi saranno costruiti con materiali standard e il primo nucleo alimentato con elementi di combustibile convenzionali, mentre a lungo termine i materiali avanzati saranno testati e qualificati per essere impiantati in questi nuovi sistemi nucleari».