Reattore nucleare Magnox

Voce principale: Reattore nucleare a gas.

Il Magnox è stato il primo reattore nucleare di potenza elevata connesso ad una rete elettrica, sono reattori di tipologia GCR, cioè reattori moderati a grafite e con un gas come fluido termovettore. Di concezione inglese, il primo esemplare è diventato critico ed è stato allacciato alla rete nel 1956, e disconnesso definitivamente nel 2003. Con riferimento alla figura, il funzionamento di questo tipo di reattore è il seguente :

In un blocco di moderatore (grafite) vengono introdotte le barre di combustibile, sostanzialmente barre di uranio naturale metallico contenute in una guaina in lega di magnesio, la Magnox-Al 80. Nello stesso corpo sono alloggiate le barre di controllo usate per modulare il flusso di neutroni. Attraverso il nocciolo, costituito appunto da moderatore e barre, passa un flusso di gas (anidride carbonica) entro canali appositi, mosso dai circolatori; l'anidride carbonica si riscalda e viene in seguito convogliata è messa a contatto coi i tubi della caldaia, in cui circola acqua grazie alla pompa; il vapore creatosi passa in una turbina a vapore a cui è connessa un generatore elettrico convenzionale che produce elettricità. La turbina è seguita da un condensatore, che condensa il vapore e restituisce così acqua liquida da pompare nello scambiatore di calore, in circuito chiuso. La parte calda del reattore è contenuta in uno schermo biologico, in pratica un muro di calcestruzzo armato di grande spessore, rivestito internamente di acciaio.

Gli ultimi Magnox sono stati installati negli anni settanta. Non esistono più reattori Magnox in funzione, con l'ultimo Wylfa 1, chiuso nel 2015. Il reattore Magnox è considerato superato nel genere dei modelli moderati a grafite e raffreddati a gas.

Era di questo tipo il reattore della centrale nucleare di Latina nel basso Lazio.

La filiera dei reattori Magnox è stata abbandonata successivamente a favore della filiera degli AGR. Negli AGR si è passati dall'impiego come combustibile dell'uranio naturale all'uranio arricchito. Il materiale della guaina che racchiude il combustibile è stato sostituito con l'acciaio inossidabile (tipicamente zirconio), il quale permette temperature massime più elevate. Le varie migliorie impiegate per questa tipologia di reattori permette di raggiungere elevate temperature di esercizio, con produzione di vapore acqueo di qualità comparabili (160 bar, 540 °C) a quelle di una centrale a combustibile convenzionale. Nel Regno Unito il programma di costruzione di questa tipologia di reattori iniziò nel 1976 e terminò nel 1989 la costruzione dei 14 reattori previsti.