IL PROGETTO STRATEGICO INFN-ENERGIA

Partecipanti:F. Ambi (Ansaldo) – 20 % ??M. Battaglieri – 20 %R. De Vita – 20 %G. Firpo (Ansaldo) – 20 % ??M. Osipenko – 20 %A. Ottonello (borsista INFN-E) – 100 %M. Ripani – 20 %G. Ricco (coord. nazionale) – 100 %P. Saracco – 50 %C. M. Viberti (borsista INFN-E) – 100 %

I Sottoprogetti• SICUREZZA IN AMBIENTE NUCLEARE (sistemi di controllo nei depositi,contro la proliferazione…..)

- Griglia di rivelatori per depositi di scorie nucleari (resp. P. Finocchiaro - LNS) - Spettrometro a raggi X per controllo contaminazione ambientale (resp. A. Vacchi - Trieste)

• SICUREZZA IN TRASPORTI E VARCHI (rivelazione di sostanze radioattive, materiali strategici, ordigni…) - Portale per ispezione containers a tomografia muonica (resp. G. Viesti - Padova) - Portale per ispezione containers con grandi scintillatori al Gadolinio (resp. R. De Vita - Genova)

PROGETTO EUROPEO “SCINTILLA” APPROVATO, con R. De Vita coordinatrice rivelatori a scintillazione - Portale per ispezione containers con acqua e Cadmio (resp. M. Taiuti - Genova)

• SISTEMI DI MONITORAGGIO (nuovi rivelatori per monitoraggio di energia, potenza, flusso ambientale…)

- Rivelatore di antineutrini per monitoraggio “off-core” dell’attività di un reattore (resp. M. Battaglieri - Genova)

• LA PRODUZIONE DI ENERGIA DA FISSIONE (studi di reattori di ricerca gen. IV, sistemi sottocritici accoppiati ad acceleratori, sorgenti di neutroni attive…)- Sistema sottocritico accoppiato al nuovo ciclotrone da 70 MeV ai LNL (resp. J. Esposito - LNL e M. Ripani - Genova)

- Misura flussi neutronici veloci in-core (resp. J. Esposito/P. Boccaccio LNL, M. Ripani – Genova per parte collegata a progetto europeo “FREYA”) PROGETTO EUROPEO “FREYA” APPROVATO- Calcolo di flussi neutronici in un sistema sottocritico (resp. P. Saracco - Genova)

• LA PRODUZIONE DI ENERGIA DA FUSIONE (studi e tecnologie per la fusione, contributi a ITER e “Broader Approach”…)- Partecipazione ai progetti NBI e IFMIF ai LNL (resp. G. Puglierin - LNL)

CORMORADCORe MOnitoRing by Antineutrino Detection

Detector prototype (1:3 scale)

PMTPlasticscintillator bars+Gd wrapping

foils

PMT

Attività 2011 utilizzo dei risultati ottenuti dal run a Cernavoda per il disegno e l’ottimizzazione del detector completo di 1 metro cubo

CORMORAD: Rivelazione antineutrini da reattore

Anagrafica e Richieste 2012AnagraficaM.Battaglieri 20% + G.Firpo 20% (Ansaldo)

Servizi

Si prevede di continuare ad analizzare i risultati ottenuti dal run presso il reattore di Cernavoda per il disegno e l’ottimizzazione del detector completo di 1 metro cubo

• Realizzazione di un primo prototipo del rivelatore costituito da 10 lastre di scintillatore (20x400x800 mm3) per un volume complessivo di 64 l.

• Progettazione del prototipo in fase avanzata• Materiali già disponibili o già ordinati• Completamento della costruzione previsto entro l’autunno• Test del prototipo in sezione e prima campagna di misura presso il JRC di Ispra

5” PMT

5” PMT

Light Guide

PIC (Portale Ispezione Container):

PIC (Portale Ispezione Container): Anagrafica e Richieste

Anagrafica:• Raffaella De Vita (Ric) 20% + C.M. Viberti (borsista INFN) 50 % + F.Ambi (Ansaldo) 20%

Richieste ai Servizi

• 1.0 m.u. Giacomo Ottonello per test in Sezione e campagna di misure al JRC• 3.0 m.u. Andrea Balbi test in Sezione e campagna di misure al JRC

WANDA (Portale Ispezione basato su luce Cherenkov in acqua

2 x 10” PMTs

Foglio Cadmio(in futuro Gd)spessore = 1 mm

2 volumi d’acquaotticamente separati(260x260x1500)mm

1500

260

pareti in plexiglasinterno rivestito confilm riflettente (3M)

WANDA (Portale Ispezione basato su luce Cherenkov in acqua: Anagrafica

e Richieste

Richieste ai Servizi• 1.0 m.u. Progettazione prototipo (F. Parodi)• 1.0 m.u. Officina Meccanica

• 1.0 m.u. Giacomo Ottonello per realizzazione • 2.0 m.u. Andrea Balbi test in Sezione

Gli attinidi minori sono caratterizzati da una soglia di fissione attorno a 1

MeV

Tali isotopi possono essere efficientemente trasformati nei

reattori veloci,dove lo spettro dei neutroni si estende da circa 1 KeV a

quasi 10 MeV

1 MeV

Spettro neutronico in reattori veloci

(Gen IV e ADS)

Sezioni d’urto di fissione “a soglia”

Isotopi fissili(senza soglia)

IL Problema delle scorie:la trasmutazioneIL Problema delle scorie:la trasmutazione

La principale innovazione consiste nella possibilita di produrre energia bruciando simultaneamente le scorie a più elevata radiotossicità

La principale innovazione consiste nella possibilita di produrre energia bruciando simultaneamente le scorie a più elevata radiotossicità

Bersaglio 238Uper protofissione

AcceleratoreLineare Per Ioni

ALPI

Ioni Radioattivi(SPES,

Fisica Nucleare,Adroterapia ?)

BNCTBoron Neutron

Capture Therapy

Scienza dei Materiali

n veloci

n termici

Possibile schema di un’Infrastruttura INFN-ANN per Formazione e Ricerca ai LNL

Ciclotrone per protoni,

70 MeV, 0.5 mA (LNL)

Energia Nucleare,

200kWSu Berillio

Un simile apparato sarebbe in grado, tra l’altro, di bruciare circa un

milligrammo per cm3 al mese per mA di protoni di un attinide quale 237Np o

isotopi dell’Americio o del Curio

Test misure di produzione neutroni da Be presso LNS• Misure con tempo di volo da bersaglio spesso di Be• Ciclotrone LNS, < 1 nA, 62 MeV, bunching a 120 ns• Prove con scintillatori plastici e liquidi• Sistema DAQ CAMAC assemblato, testato e trasportato ai LNS • Primo run previsto per l’autunno

Anagrafica:• Marco Ripani (PR) 10% + Mikhail Osipenko (Ric.) 10 % + A. Ottonello (borsista) 50 % + C. M. Viberti (borsista) 50 %

Richieste ai Servizi• 2.0 m.u. Officina Meccanica per piccole costruzioni parti apparato• 1.0 m.u. Giacomo Ottonello per attivita’ in Sezione e presso LNS• 3.0 m.u. Andrea Balbi per attivita’ in Sezione e presso LNS

ADS: Anagrafica e Richieste

Programma di test rivelatori innovativi per ambienti ad alto flusso neutronico

RIveLatori per Freya(*) (RILF)

(*) Fast Reactor Experiments for hYbrid Applications

- Acquistati diamante 4.7mm x 4.7 mm – 500 micron spessore + diamante 4.7mm x 4.7 mm – 50 micron spessore con deposizione LiF per neutroni termici

- Test iniziali con preamp veloce opp. preamplificatore in carica e shaping amplifier. Visto all’oscilloscopio segnale 90Sr e acquisiti segnali 133Ba, 166mHo, 57Co, 137Cs

Anagrafica:• Marco Ripani (PR) 10% + Mikhail Osipenko (Ric.) 10 %

Richieste ai Servizi

• 1.0 m.u. G. Ottonello per attivita’ in Sezione• 3.0 m.u. A. Balbi per attivita’ in Sezione

RILF: Anagrafica e Richieste

Anagrafica:• P. Saracco (Ric.) 50% + A. Ottonello (Borsista) 50 %

Richieste ai Servizi

• 1.0 m.u. Calcolo per supporto ad attivita’ in Sezione

FREA: Anagrafica e Richieste

Programma di calcolo sulla cinetica dei reattori veloci

17)

Consuntivo 2011 Preventivi 2012

Esperimento FTE FTE Budget (kEuro)

Richieste Servizi (m.u.)

Richieste Tecnici(m.u.)

INFN-E 2.4 4.7 100 1.0 calcolo3.0 officina

4.0 G. Ottonello1.0 F. Parodi11.0 A. Balbi