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Ingegneria nucleare a Pisa
Studio e ricerca in una prospettiva internazionale

La tradizione dell’ingegneria nucleare nell’Ateneo pisano ruota da sempre intorno a due aspetti che hanno in vario modo indirizzato la ricerca e la didattica in questo settore: l’attenzione per i temi legati alla sicurezza degli impianti ed una prospettiva marcatamente internazionale.

Continuità tra passato e presente
La sicurezza dei reattori nucleari ha guidato per decenni la didattica e le attività di ricerca dei docenti dei corsi di laurea in Ingegneria nucleare dell’Università di Pisa, coinvolgendo trasversalmente vari settori della tecnologia nucleare: misure nucleari, radioprotezione, impiantistica nucleare, costruzioni nucleari, termoidraulica, fisica dei reattori. Lo stesso dottorato di ricerca, a partire dal suo primo ciclo attivato agli inizi degli anni ’80, prese il nome di “Dottorato di Ricerca in Ingegneria Nucleare (Sicurezza degli Impianti Nucleari)”, a sottolineare la particolare vocazione verso la progettazione di sistemi che, fin dai primordi dell’era nucleare, sono stati concepiti per essere sicuri, affidabili e sostenibili, sia in termini economici che di impatto sulla popolazione e sull’ambiente.
Il contesto vivacemente internazionale nel quale si sono da sempre sviluppate le attività di ricerca svolte in campo nucleare nel nostro Ateneo, oltre ad essere il frutto della buona volontà e della lungimiranza dei singoli docenti che, in epoche diverse, hanno portato il loro contributo di idee ed iniziative, discende direttamente dal carattere proprio dell’energia nucleare, un settore che può pienamente svilupparsi solo in un contesto di vasta cooperazione tra i Paesi in esso impegnati. A partire dall’immediato dopoguerra, la costituzione dell’International Atomic Energy Agency (IAEA), come attuazione del progetto “Atoms for Peace”, ha chiaramente indicato la strada da seguire perché la fonte di energia più promettente per la copertura del fabbisogno energetico dell’umanità venisse sviluppata in un contesto pacifico di collaborazione tra i popoli. Le numerose iniziative di internazionalizzazione dei corsi di laurea e delle attività di ricerca in fase di attuazione presso l’Università di Pisa guardano in questa direzione.

Studiare come cittadini europei e del mondo
L’offerta didattica nel campo dell’Ingegneria nucleare presso il nostro Ateneo comprende:
·il corso di laurea in Ingegneria della sicurezza industriale e nucleare che, con i suoi due curricula “nucleare” e “chimico”, risponde in modo polivalente alla richiesta di formare esperti nelle discipline legate alla sicurezza degli impianti; queste, nate e cresciute nel settore nucleare, hanno oggi una ricaduta importante anche nel più vasto ambito industriale: radioprotezione, salvaguardia dell’ambiente, protezione e sicurezza dei lavoratori, affidabilità e sicurezza di macchine ed impianti si affiancano alle materie classiche della formazione scientifica di base per preparare professionisti da immettere nel mercato del lavoro e fornire il necessario bagaglio culturale a chi decide di continuare gli studi;
·il corso di laurea specialistica (oggi Magistrale) in Ingegneria nucleare e della sicurezza industriale, nel quale vengono ulteriormente sviluppate le tematiche della sicurezza industriale e, soprattutto, dell’ingegneria nucleare;
·il dottorato di ricerca in Sicurezza nucleare ed industriale, in collaborazione con l’Università di Messina, che ha lo scopo di avviare alla ricerca gli studenti che abbiano intenzione di dedicare le loro capacità e i loro sforzi al progresso tecnico-scientifico, per uno sviluppo compatibile delle applicazioni industriali e, in particolare, della tecnologia nucleare.
Oltre alle tradizionali possibilità di studio all’estero offerte agli studenti dei corsi in ingegneria nucleare, come risultato del coinvolgimento dei loro docenti in progetti di ricerca e collaborazioni internazionali, oggi si va prefigurando una nuova ghiotta opportunità, resa possibile dalla partecipazione dell’Università di Pisa al Consorzio Interuniversitario per la Ricerca Tecnologica sull’Energia Nucleare (CIRTEN) e, tramite questo, allo European Nuclear Education Network (ENEN).
L’ENEN è una associazione internazionale no-profit di cui fanno parte, come membri effettivi o associati, sia università (o consorzi interuniversitari) che centri di ricerca, per un totale di oltre quaranta organizzazioni di circa venti Paesi europei. La missione specifica dell’associazione è quella di preservare e sviluppare l’educazione superiore e l’esperienza nel settore nucleare. Informazioni dettagliate sull’associazione possono essere reperite sul sito www.enen-assoc.org.
Tra le numerose iniziative dell’associazione, quella che al momento è probabilmente di maggiore interesse per gli studenti dei corsi di laurea in Ingegneria nucleare riguarda la certificazione di European Master of Science in Nuclear Engineering (EMSNE). Questo titolo verrà rilasciato dall’associazione ENEN a partire dalla fine dell’anno in corso come “quality label” attestante l’approvazione del curriculum studiorum di chi ne faccia richiesta, a fronte dei seguenti requisiti:
· aver ottenuto almeno 300 crediti ECTS in studi universitari, di cui non meno di 60 in materie strettamente inerenti la tecnologia nucleare;
· aver conseguito almeno 20 di questi 60 crediti ECTS tramite attività formative, ivi incluso un eventuale lavoro di progetto o di tesi, presso una delle università o centri di ricerca membri di ENEN, in un Paese diverso da quello dell’università di provenienza;
· aver discusso con successo una tesi di laurea equivalente al Master of Science (la nostra laurea specialistica) in Ingegneria nucleare.
Il conseguimento della certificazione ENEN, come primo passo verso una futura armonizzazione a livello europeo dei curricula in Ingegneria nucleare, rappresenta un obiettivo importante per gli studenti, perché permetterà loro di veder riconosciuto a livello europeo il valore sostanziale (ovviamente, non quello legale) del proprio titolo di studio: un biglietto da visita di non poco conto per favorirne la spendibilità in tutta Europa.
Come già ricordato, accanto a questa nuova possibilità, esistono numerose altre opportunità che permettono lo svolgimento di tesi di laurea e di dottorato all’estero grazie alle collaborazioni esistenti tra l’Ateneo pisano e organizzazioni o università straniere.

Fare ricerca in un contesto internazionale avanzato
Tra le iniziative legate allo sviluppo dell’energia nucleare che permettono a studenti e docenti del nostro Ateneo di essere a contatto diretto con le problematiche più avanzate della tecnologia nucleare, ricordiamo:
·vari progetti (tra cui il TACIS, vedi n.12 di Athenet), per la messa a punto di metodologie e strumenti di analisi di sicurezza dei reattori VVER ed RBMK dell’Europa dell’Est;
·il Consorzio IRIS, per la realizzazione dell’omonimo reattore innovativo, di cui fanno parte oltre all’Università di Pisa circa venti organizzazioni internazionali sotto la guida della Westinghouse-BNFL;
·l’iniziativa “Generation IV” del Dipartimento per l’Energia degli Stati Uniti, finalizzata alla proposta e allo sviluppo di concetti innovativi di reattori nucleari;
·progetti internazionali in ambito OECD e IAEA e, in particolare, con il Commissariat à l’Energie Atomique e l’Electricité de France, per lo studio di problematiche di sicurezza nei reattori di potenza e di ricerca;
·progetti in collaborazione e con il finanziamento di industrie ed enti di ricerca nazionali ed internazionali per lo studio e lo sviluppo di reattori di tipo Accelerator Driver Systems (ADS);
·la partecipazione a reti di eccellenza e progetti integrati finanziati dalla Comunità Europea o comunque a livello internazionale, tra cui: la rete SARnet, per lo studio degli incidenti severi nei reattori ad acqua leggera; progetti per lo studio delle tecnologie relative a reattori sottocritici iniettati, veloci a metallo liquido e a gas ad alta temperatura; il progetto NURESIM, per lo sviluppo di codici di fluidodinamica computazionale per flussi bifase;
·il progetto “Boron Neutron Capture Therapy” con ENEA, CNR e vari dipartimenti universitari italiani, per il trattamento con neutroni di pazienti affetti da tumori al cervello;
·gli accordi interuniversitari, come quelli attivati con le Università britanniche di Manchester e Aberdeen, e quelli di doppio titolo recentemente proposti con alcune università europee;
·i progetti di mobilità con enti di ricerca stranieri finanziati da enti governativi.
A tutto ciò si deve aggiungere una rete fittissima di contatti con docenti di università e ricercatori di centri di ricerca italiani e stranieri, che permette un continuo arricchimento culturale e offre ampie possibilità di scambio.

Uno sguardo al futuro
In un momento in cui si assiste all’esplosione dei consumi energetici in aree del nostro pianeta tradizionalmente povere e densamente popolate, la tecnologia nucleare offre un contributo alla risoluzione dei numerosi problemi derivanti dalla necessità di conciliare le ragioni dello sviluppo con quelle della sua sostenibilità economica e ambientale. Inoltre, le future esplorazioni delle regioni a noi vicine del sistema solare porranno ai ricercatori del settore nucleare nuove sfide per la realizzazione di appropriati sistemi di propulsione e generazione di energia.
In questa prospettiva, la storia dell’energia nucleare e del suo ruolo nel favorire un armonico sviluppo scientifico, economico e sociale a livello globale appare ancora tutta da scrivere.
L’Università di Pisa si sta adoperando per assicurare anche in futuro il suo contributo in questo settore.

Walter Ambrosini, Giuseppe Forasassi, Marino Mazzini, Francesco Oriolo, Giuseppe Pilone