Arsenico e vecchie fissioni

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Rifiuti nucleari

Ma “una centrale nucleare produce scorie”. Per la verità, produce energia, e quell’affermazione la dice lunga sul livello di propaganda del terrore e di infantilismo cognitivo che ci perseguitano da troppi anni ormai. Poiché, però, l’unica arma è la conoscenza vediamo se riesco a dare qualche dato.

Partirei da una cosa carina: in un paese europeo hanno fatto una galleria d’arte con le scorie. Meglio un deposito di scorie è stato trasformato in una galleria d’arte. Si paga regolarmente il biglietto, entri e ammiri opere in mezzo a bidoni con scorie radioattive. Riconosco, quelle a media e bassa intensità, ma di certo radioattive. Il paese è l’Olanda. La città Anversa. L’artista di questa bella pensata William Verstraeten.

E siccome sono un patito della geografia, a scuola ero bravissimo in particolare con le cartine mute, voglio portarvi in Canada a Yellowknife, dove c’è stata una corsa all’oro di quelle epiche. Alla fine della corsa si sono ritrovati con 237.000 tonnellate di triossido di arsenico sul groppone. Tanta di quella roba da potere sterminare duecento volte l’intera umanità, me compreso. A un certo punto sono dovuti correre ai ripari, velocemente, perché un povero ragazzo, che aveva sete, ha mangiato della neve fresca ed è purtroppo morto, perché lo stoccaggio di tutto quell’arsenico non aveva impedito delle piccole fuoriuscite dal sito di confinamento. Siccome basta un grammo o poco più di questo potentissimo veleno, lo sfortunato ragazzo è deceduto. Nonostante i soccorsi tempestivi non c’è stato purtroppo nulla da fare. A quel punto il governo canadese ha deciso di mettere mano al portafoglio e, quindi, di congelare tutto il triossido di arsenico. Ha anche messo in conto i soldi per la manutenzione. Perché il congelato non si scongeli e, pertanto, mai più succeda una tragedia come quella che ha colpito l’ignaro e sfortunatissimo giovane. Insomma, una galleria d’arte contro una neve sporca di triossido di arsenico. A volte viene da chiedersi perché tante storie con il nucleare? Un altro poco di conoscenza, mi sembra d’uopo.

Si nascondono, sono in qualche modo elusivi, ma gli atomi esistono e sono anche piuttosto complicati, perché complessi. Vi sono delle particelle molto leggere verso la loro periferia che si chiamano elettroni e sono le particelle che gestiscono le reazioni chimiche. Nel nostro caso quelle di combustione. Se diamo fuoco a qualcosa, sono gli elettroni a gestire il processo che porta alla produzione di calore, una forma di energia che ben conosciamo. Al centro di un atomo ci sta il nucleo, sede di altre particelle: i neutroni e i protoni; ed è qui che avvengono le reazioni nucleari. Che hanno, diciamolo subito subito, due grossi vantaggi. Il primo è il quantitativo di energia che possiamo produrre: è nettamente superiore a quello controllato dagli elettroni. La metto sul semplice, la densità, intesa come quantità di energia immagazzinata nel nucleo, è di gran lunga superiore alla densità energetica degli elettroni. Il secondo motivo è che sia la fissione sia la fusione sono trasformazioni che non implicano la produzione di anidride carbonica né di altri gas serra.

Nessuna trasformazione nucleare dà problemi di impatto ambientale per quello che riguarda l’innalzamento della temperatura. Niente scioglimento dei ghiacciai, nessun innalzamento del livello del mare, nessun orso bianco magro magro alla deriva su banchine improbabili, nessuna inversione possibile della Corrente del golfo, che è meglio che non accada altrimenti siamo nei guai fino al collo, e oltre. E l’inversione potrebbe esserci se cambiasse il rapporto acqua salata acqua dolce: ecco perché lo scioglimento dei ghiacci, acqua dolce, che si immette nell’oceano alla lunga, ma non tanto, diventerebbe un grandissimo, forse irrisolvibile, problema.

Allora, né la fissione tantomeno la fusione nucleare attenta a tutto questo. Per cui viene da chiederti come sia possibile che esistano degli ambientalisti convinti che ce l’hanno a morte con il nucleare. Antinuclearisti peggio di negazionisti del Winsconsin? Boh. Se l’emergenza climatica è una vera emergenza tu ti dai da fare con tutti i mezzi che hai. In breve, se ti va a fuoco il culo, tu fai di tutto per spegnerlo con tutto quello che hai. A ri-boh.

Vabbè andiamo avanti. Fissione significa rottura e fusione significa esattamente fusione, cioè nel primo caso il nucleo si rompe e si spacca in due, nel secondo due nuclei ne diventano uno. Tutti e due i processi hanno solidissima teoria ma dal punto di vista della tecnologia il secondo è un po’ troppo al di là da venire, mentre il primo è cosa fattuale e seria, molto seria. Tanto che ti verrebbe da dire che il nucleare è troppo serio per un paese pummarola e olio di oliva, extravergine, of course, come il Bel paese. Poi studi, ti informi e capisci che oltre ai cuochi a rete unificata ci stanno in Italia fisici, ingegneri, industriali, tecnologie, di prim’ordine: non per niente prima dell’avvento dei camerieri e delle mozzarelle eravamo il terzo Paese al mondo per il nucleare. Ti informi e capisci molto bene che il problema vero, e per certi versi irrisolvibile, resta la politica e i politici. Capaci, questi ultimi, solo di propaganda e di pigliate per il culo, in nome dei sondaggi e del criterio di convalida universale di qualunque decisione riservato soltanto al “grande pubblico”, o ai social che è lo stesso. Entrambi, infatti, hanno oramai raggiunti uno status inviolabile: quello di approvazione e ratifica di qualsiasi cosa. Ma i politici dovranno un giorno prendersi la responsabilità di guidare le trasformazioni in nome e per conto di un riconosciuto bene comune e la dovranno pur smettere di fare i pesci in barile per un voto in più. O no?

Torno al nucleare che è meglio. Abbiamo detto un po’ della teoria. Ora le centrali. Le centrali nucleari sono delle centrali termoelettriche, cioè dei luoghi dove grazie alla produzione di calore si ottiene, tramite turbine e alternatori, energia elettrica. La produzione dell’energia termica, il calore, è data da una reazione nucleare di fissione. Il processo di rottura di un nucleo è veramente molto complicato ed è arduo da rendere nei suoi aspetti scientifici e tecnologici e il controllo della reazione stessa è piuttosto difficile. In linea di massima, e a buon peso, possiamo dire che un atomo di uranio-235, se bombardato con un neutrone, si divide. Questa divisione produce energia e altri neutroni in grado, a loro volta, di rompere altri nuclei di uranio-235. E così via. È quella che in molti conoscono come “reazione a catena”. Che ovviamente va controllata con grande attenzione. Ci sono difatti sistemi di raffreddamento e barre di controllo in grado, queste ultime, di arrestare, se necessario, con immediatezza il reattore, sto parlando dell’arresto in emergenza di un reattore, che tecnicamente è definito con acronimo: SCRAM. Era questo in fondo il ruolo del famoso pulsante AZ5 dei reattori RBMK di Chernobyl. Pulsante che tra l’altro funzionò, nel senso che “richiamò” tutte le sbarre di controllo, solo che queste non riuscirono a rientrare perché i condotti erano stati deformati dall’enorme quantità di calore sviluppata per la stronzaggine dei responsabili del test di sicurezza. Come se ciò non fosse bastato, c’era per ogni sbarra di controllo quella stramaledetta punta di grafite che accelerò la reazione nucleare e, per non farsi mancare niente, la grafite fu responsabile anche dell’esplosione chimica, una volta a contatto con l’aria. Non ne hanno indovinata una quella notte e, naturalmente, nessun reattore aveva un contenitore esterno. Che, mi va di ricordarlo, nell’occasione dell’incidente americano impedì qualunque fuga radioattiva verso l’esterno.

Le sbarre di controllo sono perciò decisive come l’acqua di raffreddamento. L’acqua ci dà anche il vapore che alimenta le turbine che mettono in funzione gli alternatori che producono la preziosa e ambita corrente elettrica. Il problema, però, e ritorno alle scorie, non è solo il controllo di questa danza di nuclei che si dividono ma anche il confinamento e lo smaltimento dei rifiuti radioattivi. Nelle centrali, in qualunque reattore non c’è nemmeno un millilitro di anidride carbonica, e questo fa del nucleare pacifico una fonte decisiva per la lotta ai cambiamenti climatici, ma si hanno i “pericolosi” rifiuti radioattivi. Che possono essere divisi e classificati in tre gruppi:

  • rifiuti di basso livello;
  • rifiuti di medio livello;
  • rifiuti di alto livello.

Ciò che distingue questi tre tipi di rifiuti è il tempo per il quale il rifiuto continua ad emettere energia che più propriamente è definita come radiazione ionizzante. Detto in altri termini, i prodotti di scarto e di lavorazione o i dispositivi di protezione individuale, le tute per esempio, contaminati continuano a emettere, senza che nessuno possa impedirlo, una serie di diversa natura di energia che ha il brutto vizio di modificare, questo sostanzialmente vuole dire il termine “ionizzante”, le molecole del nostro corpo danneggiandole seriamente e danneggiando così le nostre indifese cellule. Un casino maledetto. Che però è ancorato saldamente alla “dose di esposizione” cioè alla quantità di radiazioni dalle quali veniamo “colpiti”. Cosa che succede molto più spesso di quanto possiamo pensare, anche senza centrali.

Un’ortopantomografia, la radiografia panoramica delle arcate dentarie, ci colpisce. La radiografia del torace ci irradia, ci “colpisce”. Una Tac fa lo stesso e la risonanza magnetica nucleare pure. Ho letto di centri diagnostici che hanno volutamente eliminato la parola “nucleare” dalla risonanza per evitare casini. Allora meglio ripeterlo, il nome completo è: risonanza magnetica nucleare, e finiamola tutti di fare gli idioti. Per non parlare del radon, gas radioattivo, particolarmente “attivo” nelle costruzioni di tufo. Cioè, per non parlare della radioattività naturale dalla quale, in un certo senso, veniamo. E nella quale volente o nolente siamo immersi. Resta il principio: è la dose, cioè la quantità di radiazioni cui siamo esposti e con quale frequenza temporale, che fa la differenza. Che decide.

Le radiazioni sono diverse e di differente attacco: in particolare le possiamo dividere in decadimento alfa, beta e gamma. Sottolineo che tra decadimento ed energia eventualmente dannosa per la nostra salute, le famose radiazioni ionizzanti, c’è soltanto una differenza semantica. Che però ci aiuta a capire. Faccio un esempio, il decadimento beta e quello gamma sono particolarmente insidiosi perché molto penetranti. Il decadimento alfa no. Detto in altri termini siccome l’unica cosa che possiamo fare, nel nucleare pacifico, è schermare, cioè impedire che le radiazioni ionizzanti ci colpiscano, beta e gamma vanno schermate con attenzione perché essendo molto penetranti possono con facilità superare le barriere, lo schermo. Con le alfa questo problema non ce l’abbiamo, si schermano facilmente. Solo che, essendo queste ultime, molto energizzate, bisogna evitare assolutamente di ingerirle. Assolutamente. Insomma, le alfa per nessun motivo al mondo devono raggiungere falde acquifere.

Qual è l’aspetto che rende tutto questo “pesante”? Il tempo. O, meglio, la durata temporale delle radiazioni, cioè dei rifiuti. Le scorie di basso livello continuano a emettere energia per una decina di anni. Quelle di medio livello per centinaia di anni. I rifiuti di alto livello per migliaia di anni.

Immagino a questo punto le reazioni di chi sta leggendo. Sembra proprio uno scenario inquietante. Vero. Però. Come al solito vi è un però. I rifiuti di alto livello, che sono sostanzialmente combustibile esausto, quindi uranio che ha dato tutto il suo contributo in termini di energia, sono solo l’1% di tutti i rifiuti di una centrale. In termini assoluti grosso modo venticinque tonnellate per reattore. E siccome esiste una grandezza fisica che mette in relazione la massa con il volume da questa massa occupata, queste venticinque tonnellate corrispondono a poco più di un metro cubo di volume. In termini industriali un volume veramente molto modesto e, pertanto, da questo punto di vista facilmente gestibile. Posto anche che un ricambio completo di combustibile nucleare si ha ogni sedici/diciotto mesi. Pure ridurre la lunghezza del periodo durante il quale vengono emesse radiazioni ionizzanti, tempo che correttamente si chiama tempo di dimezzamento, non è particolarmente difficile. Le scorie possono essere riprocessate in reattori veloci, e passano quindi da rifiuti di alto livello a rifiuti di medio livello. Cioè con tempi di dimezzamento che passano da migliaia a centinaia di anni. Esistono anche tecnologie innovative, da consolidare, quali l’utilizzo di laser ad alta frequenza per velocizzare il decadimento. In alternativa a queste tecnologie vi è la possibilità di depositi geologici, che avendo una stabilità legata alla litosfera, quindi di milioni di anni, vanno bene per aspettare le migliaia di anni a che non ci siano più emissioni. In Finlandia lo hanno costruito, in Svezia lo stanno costruendo.

Questa storia dei rifiuti nucleari, però, non può essere vista come assoluta. Altrimenti diventa difficile capire. Va, pertanto, necessariamente confrontata con i rifiuti, soprattutto di origine chimica, e non solo: basti pensare alle isole di plastica che navigano fra le onde del Pacifico.

Noi, nella sola Europa, produciamo annualmente 100.000.000 di tonnellate di rifiuti contro le 440.000 tonnellate di rifiuti nucleari in settanta anni di nucleare pacifico. Una cifra spaventosa quella dei rifiuti non nucleari e non sono tutte rose e fiori. Perché abbiamo sostanze che fanno male sul serio come l’arsenico ― non solo a Yellowknife, dove hanno dovuto, e hanno fatto bene, spendere un miliardo di dollari per il congelamento e, al costo attuale, due milioni di dollari l’anno di manutenzione per tutti gli anni a venire, nei secoli dei secoli ― ma anche mercurio, cadmio, cromo esavalente per citarne alcuni tra i più pericolosi per la salute e per l’ambiente.

A proposito di film, per il cromo esavalente e i suoi danni, vi è un bel film con Julia Roberts dove leucemie e tumori, dovuti al cromo esavalente, a quanti ne vuoi. Nella finzione documentati. Basta solo ricordare le centinaia di milioni di dollari di risarcimento che i responsabili del disastro furono costretti da un giudice federale a sborsare. Considerato che negli States l’unica “unità di misura” riconosciuta e valida per la valutazione di tutti gli aspetti della loro convivenza, sono i soldi, i dollari, trecento e passa milioni di dollari certificano con chiarezza evidente la catastrofe da cromo esavalente.

La quantità di rifiuti nucleari, per non parlare delle norme di sicurezza, a volte al limite se non oltre la paranoia nonché delle tecnologie di altissima affidabilità e il controllo di enti internazionali di sicuro affidamento, è tale che è difficile, per non dire impossibile, non poterla controllare in tutti gli step previsti per metterli in sicurezza. Non come i rifiuti tossici, nocivi e pericolosi, di altra origine che hanno arricchito le mafie e devastato interi territori. Il nucleare fa paura, ho capito, ma fino a un certo punto. Ci sono rifiuti di industrie chimiche che dovrebbero farlo, mettere paura, di più. Per le conseguenze sull’ambiente e sulla salute, tra queste leucemie e cancro di policroma letalità, per le loro quantità impressionanti non sempre gestite e controllate come dovrebbe essere, anche perché, sto parlando dei rifiuti allo stato liquido, praticamente assenti in una centrale nucleare, di difficoltoso contenimento. Se poi vogliamo parlare delle emissioni, quindi anche gas, dovremmo ricordare che fra le principali cause di morte ci sono le malattie di natura polmonare. E non è solo colpa delle sigarette. Respiriamo “monnezza” fatale in troppi casi.

Vi è un ultimo aspetto che vale la pena richiamare a una riflessione sui rifiuti nucleari. Quelli di media attività, ordine di grandezza centinaia di anni per non essere più pericolosi, sono generalmente di natura medica. La fisica medica, cioè la fisica nucleare associata alla medicina sia come diagnostica sia come cura, produce rifiuti radioattivi. Ce ne dobbiamo fare una ragione. Una società moderna non può rinunciare alla fisica medica per tornare magari a pratiche di dubbia intelligenza e di nessuna utilità. Forse è il caso di cominciare a farci i conti. Una delle macchine più efficaci contro tumori particolari, quali quelli degli organi in movimento come il fegato, è un acceleratore di particelle a Pavia che utilizza adroni, cioè particelle pesanti, radioattive. Con un grossissimo vantaggio di carattere generale: elimina la possibile, e non voluta, irradiazione delle cellule sane. La radioterapia con particelle leggere, è piuttosto noto a tutti, ha questo difetto, se difetto fosse la parola giusta, di “uccidere” anche le cellule sane oltre a eliminare quelle malate.

Continua …

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