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Nella fisica dei mwawreattori nucleari, il mwbaburnup o mwbqconsumo è una delle misure dell'mwbgirraggiamento, definita come il mwbwcalore prodotto da una certa mwcamassa di mwcqcombustibile indirettamente per mwcgfissione di una parte dei suoi nuclei. L'unità di misura più utilizzata dai costruttori è il mwcwmegawatt-giorno per mwdatonnellata di combustibile che espresso in simboli è MWd/t, per ragioni storiche di retaggio bellico dato che il consumo completo per l'Umwdq235 puro è circa 1mwdg 000 GWd/t.

Ad esempio, considerando di volere caricare un reattore nucleare con un chilogrammo di uranio a basso arricchimento, esso va immesso nella maggior parte dei reattori sotto forma di mweabiossido: per comprendere l'ossigeno bisogna moltiplicare per il rapporto fra le masse molari di biossido e di uranio (238+32)/238, ottenendo una massa combustibile di 1,134mweq kg. Se al suo scaricamento corrisponde un consumo di 10 GWd/t, dovrà aver prodotto non solo 24mweg 000 mwewMWh bensì 27mwfa 216mwfq mwfgMWh termici (di cui circa il 30% viene trasformata in mwfwelettricità a seconda del mwgarendimento del ciclo secondario). Dal consumo si può risalire alla frazione di fissioni avvenute, conoscendo l'energia media di ogni fissione (circa 200mwgq mwggMeV per i reattori termici ad acqua), quindi alla mwgwfluenza neutronica conoscendo la sezione di fissione media del combustibile.

L'aumento del consumo ha effetti benefici sull'economia dell'intera mwhgcentrale nucleare: nei progetti dei mwhwreattori ad acqua leggera, l'impianto deve essere fermato per la ricarica del combustibile, quindi un alto consumo diminuisce il numero di fermate dell'impianto e permette di aumentare il fattore di carico della centrale, attualmente a circa il 90% (92% negli mwiaUSA e 93% in mwiqFinlandia). Si riduce, quindi, anche il numero di elementi di combustibile da mwigriprocessare o altrimenti da smaltire come mwiwscorie in un dato lasso di tempo, ma aumenta di contro la presenza di prodotti di fissione, mwjaplutonio ed mwjqattinidi per ciascun elemento di combustibile estratto, rendendo più mwjgradiotossiche le scorie e dunque più difficile il trattamento e/o lo stoccaggio. A parità di consumo non cambia però, la quantità totale di prodotti di fissione generati, visto che il consumo è direttamente proporzionale al numero di fissioni avvenute.

D'altra parte un maggiore consumo comporta un maggiore irraggiamento per i materiali strutturali che abbassa progressivamente le loro tenuta meccanica principalmente per infragilimento da radiazione, che si sovrappone allo mwkqscorrimento viscoso e alla mwkgcorrosione con spesso effetti nonlineari di amplificazione reciproca. Nei reattori ad acqua per esempio il fattore limitante per la durata della ricarica è il margine sulla temperatura di transizione duttile-fragile della guaina, e quello limitante per la vita dell'impianto la temperatura di transizione duttile-fragile del recipiente, a meno che sia economico sostituirlo. Il consumo è insomma un indice del livello tecnologico del reattore intero, e non tanto del combustibile in sé.

Come ultimo vantaggio all'aumentare del consumo vi è una minore possibilità di mwlaproliferazione nucleare, visto che il plutonio prodotto nel reattore è in gran parte consumato già durante il funzionamento (circa 1/3 negli attuali LWR e circa la metà nei mwlqCANDU), e quello che esce è troppo ricco di mwlgplutonio-240 (che tende a fissionarsi spontaneamente prima di raggiungere la mwlwmassa critica, e deve essere in quantità inferiore all'8%) e successivi per essere usato direttamente come mwmaordigno nucleare. Reattori utilizzati per produrre plutonio per le bombe hanno, infatti, bassissimi burnup (circa 100 kWd/kg) per non consentire al mwmqplutonio-239 direttamente prodotto dalla cattura mwmgneutronica da parte dell'Umwmw238 di catturare altri neutroni e trasformarsi negli isotopi del plutonio più pesanti. Il plutonio uscente da un reattore commerciale è molto meno "mwnapuro", ad esempio, quello da un mwnqPWR a 53GWd/t, è composto dal 50,3% di Pu-239 ed il 24,1% di Pu-240, rendendolo quindi non usabile per ordigni nuclearicite-ref-1[1].

I reattori ad acqua leggera di I generazione avevano dei burnup fino a circa 30mwow GWd/t, quelli attualmente in funzione di II sono sui 45mwpa GWd/t, mentre i reattori attuali di mwpqIII Generazione hanno burnup che vanno dai 60 ai 70 GWd/t. Nei mwpgreattori veloci di quarta generazione si vogliono superare i 200mwpw GWd/t con l'impiego di materiali nuovi, in particolare con acciai per alte temperature derivati dal settore convenzionale o con acciai per alti irraggiamenti derivati dal settore della mwqafusione nucleare.

cite-note-11. ↑ mwrw(mwsamwsqENmwsg) mwswhttp://www.world-nuclear.org/info/inf15.html mwtaArchiviatomwtq il 30 marzo 2010 in mwtgInternet Archivemwtw.