ANALISI DI SICUREZZA DI SISTEMI DELL’IMPIANTO SPES

Il progetto SPES prevede il bombardamento di un bersaglio in carburo di uranio con un fascio di protoni, in modo da generare, tramite reazione nucleare, specie radioattive all’interno del target. Le particelle radioattive generate vengono successivamente estratte, ionizzate, separate in massa ed accelerate come fascio di ioni radioattivo. Il presente lavoro di tesi ha riguardato lo studio di sicurezza di alcune unità dell'impianto SPES e si inserisce nell'ambito di una collaborazione di ricerca tra i Laboratori Nazionali di Legnaro ed il Dipartimento dell'Energia, sezione Nucleare, dell'Università degli Studi di Palermo. Tale attività ha comportato l'analisi sui componenti del sistema di produzione del vuoto e sul sistema di refrigerazione del target. In particolare l'attenzione è stata focalizzata sul Front-End dell'impianto SPES ovvero il complesso di apparecchiature adiacenti alla target chamber. Lo studio è stato effettuato attraverso l'utilizzo dell’analisi FMECA (Failure Mode, Effects and Criticality Analysis). Una prima fase dell'analisi ha riguardato lo studio dettagliato dei vari componenti che costituiscono l'impianto, dei loro modi di guasto e dei possibili effetti sul processo. I dati raccolti sono poi stati inseriti e successivamente analizzati tramite un database denominato Risk Analysis Database (RAD), messo a punto presso il Dipartimento dell'Energia dell'Università degli Studi di Palermo. Tramite tale analisi è stato possibile individuare le possibili deviazioni dal normale funzionamento che potrebbero condurre a situazioni incidentali di particolare interesse, individuare le procedure e i componenti che sono critici per la sicurezza dell'impianto e, nello stesso tempo, indicare o suggerire modifiche volte al raggiungimento di standard di sicurezza più elevati. A completamento di questo studio è stata condotta anche un’analisi termoidraulica sul sistema di refrigerazione del target avvalendosi del codice RELAP-3D 2.4.2 per valutare il comportamento dell'impianto durante i transitori incidentali e in tal senso si è preso come riferimento lo schema d’impianto del sistema di refrigerazione del target dell'impianto EXCYT dei laboratori LNS di Catania. L'analisi termoidraulica ha consentito di simulare l'andamento delle variabili d'impianto durante i transitori incidentali esaminati e di valutare la capacità intrinseca del circuito a far fronte a scostamenti dai parametri di progetto che potrebbero portare alla perdita dell'integrità strutturale.