I reattori nucleari operano in alcune delle condizioni più estreme dell'ingegneria industriale, combinando intensi flussi di radiazione con refrigeranti corrosivi e alte temperature. I materiali strutturali utilizzati nei nuclei dei reattori, nei sistemi di raffreddamento primario e nelle strutture di contenimento devono mantenere l'integrità nel corso di decenni di servizio. I rivestimenti protettivi sono una linea critica di protezione, schermatura dei componenti da degradazione che potrebbe compromettere la sicurezza, aumentare i costi di manutenzione, o ridurre la durata delle piante.

L'ambiente reattore nucleare: una messa a punto richiesta per i materiali

To appreciate the role of coatings, one must first understand the aggressive conditions inside a nuclear reactor. The primary coolant loop—whether light water, heavy water, or liquid sodium—carries heat away from the fuel assemblies but also promotes corrosion of metal surfaces. In water-cooled reactors, radiolysis produces oxidizing species like hydrogen peroxide, which accelerate general and localized corrosion. In sodium-cooled fast reactors, oxygen impurities and mass transport effects can cause corrosion and carburization. Meanwhile, high-energy neutron and gamma radiation induce displacement damage and transmutation within coating and substrate materials, altering their mechanical and chemical properties. Temperatures in pressurized water reactors (PWRs) reach around 320 °C, while in boiling water reactors (BWRs) they are slightly lower but still aggressive. Advanced reactors, such as very high-temperature reactors (VHTRs), push toward 900–1000 °C. The combination of thermal stress, radiation, and chemical attack demands coatings that can adhere firmly, maintain chemical stability, and self-