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#4 Cosa è il rapporto di conversione?


E’ il rapporto fra combustibile utilizzato nel reattore e combustibile prodotto dal reattore stesso.
Non tutto l’uranio è considerabile come “combustibile” nei reattori termici all’uranio, in questi infatti solo la porzione di U235 viene fissionata e produce energia, mentre tutto il resto dell’uranio (composto da U238) si può considerare che non produca energia visto che viene fissionato molto difficilmente nei reattori. La porzione di uranio non “combustibile” si può però trasformare in combustibile dopo la cattura di un neutrone, in questo modo si trasforma in Plutonio: questo è quindi sfruttabile per la generazione di energia elettrica, infatti gli isotopi Pu239 e Pu241 sono fissili al pari dell’U235 e possono quindi generare energia direttamente nei reattori.

Il rapporto fra atomi di U235 consumati nella reazione di fissione ed atomi di Pu prodotti è detto “rapporto di conversione”. Nei moderni reattori termici ad acqua leggera questo rapporto è compreso fra 0.6 e 0.8, nei reattori termici ad acqua pesante è attorno a 0.9, mentre nei reattori a neutroni veloci il rapporto è superiore ad 1 e la reazione si autosostiene per un periodo generando più carburante di quanto ne consuma. Si può quindi fare una distinzione fra i vari reattori, nei primi si riesce a consumare solo una porzione di tutta la possibile energia contenuta nell’uranio, mentre nei secondi (detti anche “reattori autofertilizzanti”) si riesce a consumare tutta l’energia dell’uranio, trasformandolo per la quasi totalità in combustibile.