Ma cosa sono davvero le scorie nucleari?

Il nostro Governo, nonostante l'esito di un referendum, sembra intenzionato a costruire centrali nucleari. Motivi di perplessità, a mio avviso, si possono ravvisare nei sei punto che seguono:

- sono pericolose prima, durante e dopo l'attività di produzione;

- sono pericolosissime in caso di gravi disservizi e calamità naturali;

- attualmente sono l'unica possibilità per produrre plutonio utile alle attività militari;

- richiedono una tecnologia raffinata facilmente aggirabile da corruzione e mafia;

- costano troppo ed hanno tempi lunghissimi spesso imprevedibili di realizzazione;

- sono obiettivi privilegiati per il terrorismo;

- hanno il problema delle scorie radioattive;

Sottolineo che da quando sono in esercizio centrali nucleari, cioè da quasi 60 anni, nonostante gli studi e le ricerche profuse, neanche un chilo di scorie è stato posto a dimora definitiva e sorgono motivati dubbi sul fatto che ci si possa riuscire in futuro; la durata in vita degli elementi più pericolosi è dell'ordine di molte migliaia di anni. E allora nasce anche un problema etico: se in 60 anni di ricerche ed investimenti non siamo riusciti a risolvere il problema delle scorie è lecito trasferirlo alle generazioni future? Esiste o no un dovere di solidarietà verso chi verrà dopo di noi?

In quasi tutte le persone alberga una tensione a lasciare la terra un po' meglio di come la si è trovata. Siamo sicuri che lasciare scorie radioattive a chi viene dopo di noi costituisca un'eredità positiva?
I fautori del nucleare dicono che la soluzione si troverà. Ma è sicuro?
In ogni caso sarebbe opportuno risolvere prima il problema e poi, se fossero superati questi (ed altri) impedimenti, dare corso al nucleare.
La tecnologia nucleare di fissione è complessa e pericolosa. Riprendere l'attività di produzione dell'energia dal nucleare in Italia , presenta pericoli particolari per l'instabilità geologica del territorio e per la precedente negativa esperienza di nucleare influenzato da forzature industriali e da insufficienti controlli.

E non è che nel resto del mondo le perplessità siano tanto diverse dalle nostre. La tecnologia nucleare richiede controlli severi e affidabili prima, durante e dopo la produzione di energia, Accade ovunque che alcuni industriali e controllori siano impreparati o corrotti: il potere del denaro può sovvertire (ed accade) anche persone che mai avrebbero sospettato di se stesse. Anche le classi dirigenti non sono meno pericolose. Non va dimenticato che la prima applicazione importante del nucleare è stata una bomba micidiale E' legittimo domandarsi se l'umanità attuale sia matura per maneggiare questo giocattolo.

Ma cosa sono davvero le scorie nucleari?

Esistono vari tipi di scorie nucleari provenienti da vari ambiti ad es. quello sanitario, quello dei laboratori di ricerca e quello derivante da oggetti contaminati da maneggio o contiguità
di materiali radioattivi. In questa sede verranno trattate esclusivamente le scorie di prodotti di fissone derivanti dall'esercizio di centrali elettronucleari. Mentre tutti i processi di combustione tradizionali interessano parti dell'atomo diverse dal nucleo, la reazione nucleare coinvolge il nucleo. Nel caso in esame un neutrone a bassa energia colpisce il nucleo molto pesante dell'uranio 235 ( 235U) ma molto instabile e lo scompone dando luogo ad altre sostanze più leggere, ad altri neutroni liberi, e ad una consistente energia dovuta a scomposizione di neutroni, il cui valore, secondo la legge di Einstein, vale E=mc 2 Con tale reazione ogni grammo di uranio sviluppa 84 MJ (pari all' energia sviluppata dalla combustione di due tonnellate di petrolio). Se vicino all'atomo colpito ci sono altri atomi di uranio 235 in quantità sufficiente da catturare i neutroni fuoriusciti dalla prima scissione (massa critica), la reazione si alimenta da sola a catena. Se tra le barre di uranio si sono introdotte sostanze moderatrici, che intercettano alcuni neutroni, si ha una reazione controllata che può essere utilizzata per produrre calore e dunque l'inizio di un processo industriale di sfruttamento del calore. In caso contrario c'è l'esplosione (bomba atomica). Le sostanze che restano dopo lo sfruttamento industriale sono isotopi e sono più leggere dell'uranio 235. Gli isotopi che formano le scorie sono oltre un centinaio e molti di questi sono radioattivi e fortemente dannosi per la salute come il cesio 137, lo iodio 131 e lo stronzio 90 divenuti noti in Europa per l'esplosione di un reattore a Chernobyl nel 1986. L'intensità di radioattività decade nel tempo: gli isotopi si trasformano in altri isotopi o altre sostanze: lo iodio 131 ha un "tempo di dimezzamento" di qualche giorno; il cesio 137 e lo stronzio 90 si dimezzano in 30 anni e restano pericolosi per secoli.

Deposito delle scorie

Le scorie dopo la loro estrazione dai reattori, soprattutto quelli di seconda e terza generazione, conservano ancora materiale fertile potenzialmente utilizzabile. Per questo, alle volte, le scorie sono "ritrattate o riprocessate". Il ritrattamento è comunque un processo tecnologicamente molto avanzato, rischioso e costoso. Comporta rischi elevati anche per il trasporto. Durante il ritrattamento si può estrarre anche il plutonio 239 ( 239 Pu).
Il Pu si può ricavare, praticamente, soltanto attraverso reazioni nucleari, ha una radioattività di fatto eterna (tempo di dimezzamento di 24 mila anni) ed è altissimamente tossico: un grammo di Pu può produrre il cancro al polmone ad oltre un milione di persone.
Il plutonio in campo bellico serve a confezionare ordigni molto più potenti di quelli che utilizzano semplicemente l'uranio. Dunque la produzione di elettricità per via nucleare può anche servire a produrre plutonio che però va estratto dalle scorie attraverso un complicato processo tecnologico. Da quanto è noto, tale tecnologia è attualmente disponibile in 6 nazioni che sono: Stati Uniti, Francia, Regno Unito, Russia, Giappone ed India.
Esistono sostanzialmente 2 specie di scorie: quelle che escono dal reattore e quelle che restano dopo il riprocessamento. Si può scegliere di porre a deposito le scorie come escono dal reattore oppure le scorie dopo riprocessamento.
I volumi delle scorie riprocessate sono minori degli altri e quindi richiedono spazi di deposito ridotti: peraltro le scorie riprocessate hanno un'alta densità di materiali pericolosissimi. Si deve tener conto però che il riprocessamento oltre ad aumentare i rischi del nucleare è assai costoso e molti paesi preferiscono non praticarlo. In ogni caso, prima del riprocessamento o prima del deposito finale, le scorie che escono dal reattore devono essere poste a raffreddare in piscine poste all'interno delle centrali per più di 5 mesi. Alla fine le scorie, di qualsiasi tipo siano, vanno depositate in luoghi isolati in modo da evitare ogni contatto fisico e radiologico con l'esterno. Ciò richiede di stabilire un tempo di durata della situazione di pericolo e conseguentemente di prevedere la durata degli involucri contenitori e la stabilità del terreno che li ospita. Si sono studiate soluzioni alternative come quella di sparare le scorie nello spazio o immergerle nelle profondità marine ma fortunatamente sono state abbandonate. Come si è visto ci sono delle sostanze che, seppure rappresentano una piccola percentuale delle scorie, si conservano dannose per tempi lunghissimi. Il combustibile scaricato da un reattore di seconda o terza generazione mantiene una pericolosità elevata per un tempo dell'ordine del milione di anni. Infatti il tempo da considerare per valutare l'intensità d'irraggiamento accettabile è quello necessario per raggiungere livelli paragonabili a quello dell'uranio naturale.
Un milione di anni è anche difficile da immaginare: la dimensioni della civiltà più evoluta che conosciamo è di 10.000 anni. A parte tali considerazioni è facile dedurre che trovare un sito e progettare contenitori che conservino le caratteristiche di sicurezza per tempi di un milione di anni non è impresa facile da attuare: occorre fare ipotesi sull'andamento geologico della terra ed utilizzare modelli matematici sul comportamento dei materiali che non possediamo. Riusciremo in pochi anni a superare questo gap?