Alcune settimane fa, l’ISPRA ha diffuso il documento preliminare alla determinazione di un sito per il rifiuto nazionale di rifiuti radioattivi. Questo è un argomento delicato, da trattare, per questo pensiamo che sia utile cercare di far chiarezza sul tema. Perlomeno, ci vogliamo provare.

Bidoni di scorie radioattive in soluzione in acqua, ptonti per essere messi in deposito. (immagine da wikipedia)

Bidoni di scorie radioattive in soluzione in acqua, ptonti per essere messi in deposito. (immagine da wikipedia)

Iniziamo a capire cosa sono questi rifiuti nucleari. Ci sono diversi tipi di scorie radioattive, molto diverse tra loro per origine e pericolosità. La maggior parte dei rifiuti provengono dall’industria e dalla medicina, dove si utilizzano sorgenti radioattive anche intense, ma soprattutto in un sacco di applicazioni. Trattandosi di sorgenti poco attive, i materiali che ne sono venuti a contatto sono considerati contaminati, ma, di fatto, la loro pericolosità è estremamente limitata. Si tratta, ad esempio, degli strumenti utilizzati dai medici che lavorano nei reparti di medicina nucleare o delle tute dei lavoratori delle centrali nucleari. La loro contaminazione è minima e l’unico motivo per cui devono essere trattati come rifiuti speciali è un principio di precauzione, affinché non siano usati in modo davvero improprio. Sono definiti “rifiuti di basso livello” tutti quelli che non hanno bisogno di schermatura alcuna. L’uranio impoverito, di cui si è sentito molto parlare, in effetti fa parte di questa categoria, o meglio, non viene proprio considerato un rifiuto, ma una materia prima.

In natura, l’uranio è una mistura di diversi isotopi, il più comune dei quali è l’Uranio-238. Questo isotopo è difficile da sfruttare, sia per le centrali nucleari che soprattutto per le bombe atomiche. L’isotopo 235, invece, è molto più prezioso: per questo, si concentra l’Uranio-235 e si scarta l’Uranio-238 impoverito. Quest’ultimo ha una radioattività molto bassa, avendo un tempo di dimezzamento di circa 4,5 miliardi di anni. In termini di banane equivalenti, un grammo di Uranio-238 vale circa un migliaio di banane. Inoltre, emettendo principalmente particelle alfa, che vengono schermate da un foglio di carta o da pochi centimetri d’aria, non necessita di vere schermature. L’uranio impoverito viene utilizzato nell’industria aeronautica come zavorra, ad esempio nelle ali degli aerei, e nell’industria militare come materiale per proiettili, dato che, essendo molto più denso e più duro del piombo, ha proprietà di penetrazione eccellenti, riuscendo a forare anche la corazza di mezzi blindati. In questo tipo di applicazione, è possibile che una parte considerevole di uranio venga polverizzato: in questo caso, può essere inalato o ingerito e allora può davvero diventare molto pericoloso, sia perché, se decade mentre è all’interno del corpo umano, non c’è nessuna schermatura, sia perché è chimicamente molto tossico.

I rifiuti nucleari che hanno bisogno di una schermatura ma che non hanno bisogno di raffreddamento sono definiti “di livello intermedio”. Sono rifiuti di questo tipo tutti i materiali venuti a contatto con il combustibile delle centrali nucleari, ad esempio, o le strutture che hanno ospitato le sorgenti usate nell’industria metallurgica. Una volta ammassato, questo materiale ha bisogno di essere schermato per non essere pericoloso. A sua volta, questi materiali si dividono in due categorie, a seconda che si tratti di nuclei a vita media breve, come il Cobalto-60, che si può formare in tutte le leghe contenenti cobalto naturale se esposte ad irraggiamento con neutroni, o a vita media lunga, come i resti di combustibile dopo il riprocessamento. Il Cobalto-60 ha un tempo di dimezzamento di poco più di 5 anni, per cui in 40 anni la sua attività si è ridotta di un fattore 1000 circa. Un deposito per questi materiali deve essere costruito per durare alcuni decenni, e il compito risulta relativamente semplice. Per il materiale riprocessato il discorso è più complesso. Si tratta di elementi pesanti, più radioattivi dell’uranio impoverito, per cui vanno schermati, ma con vita media molto lunga, per cui i depositi devono essere progettati per resistere molte migliaia di anni.

Contributi alla radioattività dei principali isotopi "figli" dell'uranio in un reattore nucleare.

Contributi alla radioattività dei principali isotopi “figli” dell’uranio in un reattore nucleare.

Esistono infine i rifiuti di “alto livello”, ovvero i prodotti di fissione e gli elementi transuranici prodotti nei reattori. I prodotti di fissione sono nuclei che pesano circa la metà dell’Uranio-235 e che, di solito, hanno vite medie piuttosto brevi. Particolarmente famosi sono lo Iodio-131 (responsabile di gravi danni alla tiroide, per cui tutti quelli che vivono in prossimità di centrali nucleari ricevono pillole di iodio “pulito” per evitare che, in caso di incidente, il loro organismo ne sia “troppo ghiotto”) e il Cesio-137, uno dei più abbondanti dei nuclei figli, nonché quello con la vita media più lunga. Tutti questi materiali devono essere diluiti opportunamente per evitare che il calore prodotto dai decadimenti possa danneggiare i recipienti in cui sono contenuti e depositati in condizioni molto controllate. Si pensa che le miniere abbandonate di salgemma siano i migliori candidati per la loro stabilità geologica e per le rare infiltrazioni d’acqua. I transuranici sono, nonostante la quantità esigua che se ne produce, di gran lunga i clienti peggiori. Si tratta di Plutonio, Americio e altri elementi, molto pensanti pesanti, molto radioattivi e dalla vita media molto lunga: queste caratteristiche richiedono un deposito che sia affidabile per secoli o millenni, oltre che in grado di schermare efficacemente da radiazioni anche molto intense.

Il deposito che la Sogin (la società italiana che gestisce lo smantellamento delle centrali nucleari spente dopo il referendum del 1987) è chiamata a progettare e costruire è pensato per i rifiuti di livello basso e intermedio, mentre il trattamento dei rifiuti di alto livello è ancora un problema aperto: dopo la chiusura di due siti in Germania, uno dedicato principalmente a rifiuti di livello basso e intermedio e uno, nell’ex DDR, usato per tutti i generi di rifiuti, l’unico sito al mondo licenziato per lo stoccaggio di transuranici è il WIPP nel Nuovo Messico, che sarà utilizzato per altri 30 anni circa. Si tratta di una serie di gallerie a 300 metri di profondità nel deserto, sotto il letto prosciugato di un antico oceano, trasformato in uno strato di sale molto spesso ed impermeabile: non una cosetta che si trovi ovunque con facilità.

Il problema dello stoccaggio delle scorie per le centrali nucleari è molto grande, perché si tratta di scorie molto pericolose: d’altra parte, per queste viene seriamente preso in considerazione e si cercano attivamente delle soluzioni. Per altre forme di energia, semplicemente, questo problema non viene affrontato e, ad esempio, l’anidride carbonica viene tranquillamente rilasciata in atmosfera, con le conseguenze sul clima che stiamo osservando.

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