Nucleare: se lo conosci lo eviti?

Le informazioni che arrivano, ora come ora, da Fukushima sono chiare e terribili: ci troviamo di fronte ad una strage che eguaglia o, addirittura, supera la gravità della tragedia che coinvolse Chernobyl nel millenovecentottantasei. Il dodici giugno i cittadini italiani avranno modo di decidere se votare a favore o contro il nucleare; di paura ce ne è tanta, di disinformazione nemmeno a parlarne. Luca Giovannelli e Giovanni Romanelli sono dei giovani fisici che hanno deciso di rispondere a qualche domanda al fine di sconfiggere una delle varie problematiche che il nucleare trascina dietro di sé: l’ignoranza.

Ciao ad entrambi! È un piacere poter discutere con voi di tali argomenti. In cosa siete laureati e quale percorso di studi stare seguendo?

Luca: Ho conseguito una laurea triennale in Fisica all’università di Roma Tor Vergata e sto proseguendo gli studi in questa stessa università per specializzarmi in astrofisica.

Giovanni: Io ho conseguito una laurea triennale in fisica e sto per conseguire una laurea specialistica in fisica nucleare e subnucleare.

Quale processo fisico viene sfruttato per la produzione di energia nucleare?

Luca: I nuclei degli elementi più pesanti hanno una naturale tendenza a dividersi in parti più piccole se colpiti da neutroni, producendo elementi più leggeri, altri neutroni ed energia. Si parla in questo caso di fissione, cioè divisione, del nucleo di un atomo. I materiali più facili da fissionare sono purtroppo radioattivi, come l’uranio, ed è da qui che nasce la difficile gestione di questa tecnologia.

Giovanni: Il processo fisico che viene sfruttato è quello della fissione nucleare. Esso è già stato ben descritto da Luca. A titolo informativo ricordo che in natura ci sono due processi denominati “reazioni nucleari” piuttosto diversi ma che comunque vengono spesso confusi.
Quello che produce in assoluto più energia è chiamato Fusione Nucleare. Esso è alla base della vita delle stelle. Al contrario della fissione, che come abbiamo visto si basa sulla divisione di nuclei più pesanti per ottenere nuclei più leggeri, la fusione avviene, al contrario, prendendo nuclei tra i più leggeri esistenti ed ottenendone di più pesanti. Questo processo, che avviene nelle stelle a temperature elevatissime, è l’obbiettivo di molti ricercatori che stanno cercando di ricrearlo sulla terra. Se ne ho parlato è perché, secondo le attuali stime, i tempi di successo, in questa direzione, corrispondono all’arrivo delle centrali di quarta generazione a fissione. La Fusione non produce scorie, lascia solo il guscio del reattore debolmente radioattivo.

Il Giappone, un paese la cui organizzazione e la cui precisione sono proverbiali, sta subendo le conseguenze di una strage atroce. Cosa è andato storto? Potresti spiegare come funziona una centrale nucleare?

Luca: Nel nocciolo delle centrali elettriche nucleari è proprio il processo di fissione ad essere sfruttato per produrre energia a partire dall’uranio. I Nuclei che si dividono producono neutroni che, colpendo altri nuclei, portano ad una reazione a catena controllata che produce energia sotto forma di calore. Questo viene poi sfruttato per riscaldare dell’acqua e trasformarla in vapore. Il resto della centrale non è poi troppo diverso da una caldaia, sebbene la tecnologia sia molto più avanzata. Per controllare la reazione si usano delle barre di un materiale che assorbe i neutroni vaganti, spegnendo la catena. Non si potrebbe mai arrivare, in ogni caso, ad una reazione incontrollata come quella che avviene nelle bombe nucleari, perché nei noccioli non viene usata una quantità sufficiente di uranio, non si raggiunge, cioè, la cosiddetta “massa critica”. Non si rischia mai, quindi, un’esplosione nucleare. Bisogna, però, costantemente sottrarre il calore prodotto dall’uranio altrimenti si rischia un incidente come quello che si sta verificando in Giappone; infatti anche quando la catena delle reazioni di fissione viene spenta, il nocciolo del reattore continua a produrre calore per il decadimento radioattivo spontaneo dell’uranio. Il calore spigionato, però, è ancora molto e deve essere sottratto per evitare la liquefazione dell’uranio per le altissime temperature, la cosiddetta “fusione del nocciolo”. A Fukushima i sistemi di raffreddamento sono stati danneggiati dall’altissima onda dello tsunami, che ha doppiato con i suoi quattordici metri di altezza il muro a protezione della centrale. L’impossibilità di raffreddare il sistema ha creato l’incidente che si sta cercando di risolvere.

Giovanni: Vorrei precisare che il combustibile sfruttato nei reattori è Uranio, al 10% 235 e al 90% 238. Entrambi possono essere considerati quasi non-radioattivi. L’uranio 235 è quello che partecipa alla fissione e produce la quasi totalità dell’energia ricavata dal reattore. Dalla fissione si ottengono tutta una serie di elementi che nella tavola periodica si trovano a cavallo del più frequente Cesio. L’uranio 238, invece, compare quasi come spettatore, subendo, però, un processo chiamato “cattura neutronica”. In questo processo esso cambia la sua natura passando da un elemento al successivo nella tavola periodica, all’interno del sottogruppo degli Attinidi. Sia i risultati della fissione che quelli della cattura neutronica sono radiattivi.

Sei favorevole o contrario all’utilizzo del nucleare come fonte di energia?

Luca: L’energia nucleare è sicuramente una delle più difficili da gestire. Purtroppo nessuna tecnologia, specie se cerca di incanalare grandi quantità di energia, può ritenersi sicura al cento per cento. Il nucleare è sicuramente tra queste, ma anche i processi di produzione a partire dai combustibili fossili non sono esenti da incidenti, basti ricordare l’enorme numero di morti che, purtroppo, vengono contati ogni anno tra i minatori che estraggono il carbone in Cina. La questione delle scorie radioattive è sempre stata vista come uno dei problemi fondamentali, ma non penso che la si debba vedere come qualcosa di negativo in assoluto. La tecnologia avanza velocemente e potremmo arrivare in pochi decenni a riciclare tali elementi nei reattori più avanzati, oltre la quarta generazione. Bisogna valutare il rischio e capire se è ragionevole sfruttare tale risorsa o meno. Nonostante tutti i problemi, penso che tale risorsa vada sfruttata, con le tecnologie più avanzate per minimizzare i rischi. La nostra società richiede sempre più energia. La giusta strategia penso sia diversificare il più possibile le fonti ed arrivare ad un mix di energie che comprenda tutte le attuali tecnologie: non possiamo permetterci, oggi, di non sfruttare quelle ragionevolmente sicure.

Giovanni:  Riguardo la sicurezza riporto un dato ricavato da Oscar Giannino: le vittime riconducibili all’attività civile del nucleare da fissione, dal millenovecentocinquantanove ad oggi, sono inferiori delle vittime sul lavoro che si possono contare in un anno in Italia.
L’aspetto saliente è, però, che se dovesse succedere qualcosa, le conseguenze potrebbero essere considerate devastanti.

Il dodici giugno in Italia ci sarà un referendum che riguarderà proprio l’energia nucleare. Rispondendo “si”, al contrario di quanto possa sembrare, si esprimerebbe il proprio parere negativo circa l’utilizzo del nucleare in Italia. Insomma…si dovrà rispondere “si” per dire “no” e “no” per dire “si”. In Italia il problema della produzione di energia è decisamente importante. Cosa ne pensate? Che tipo di risorse energetiche dovrebbe sfruttare l’Italia? Siete favorevoli o contrari all’utilizzo del nucleare come fonte di energia in Italia?

Luca: L’Italia importa gran parte dell’energia che usa. Questo è un problema serio a cui oggi si sta tentando di rispondere anche tentando di riportare il nucleare nel nostro Paese. Per una serie di ragioni ritengo questa scelta poco saggia, soprattutto temo che i tempi non siano più adatti. Mi spiego. Anche le risorse di uranio sono destinate a terminare, nel giro di cinque o sei decadi al livello attuale di consumo, per questo il nucleare si trova oggi in una fase di transizione e se non troveremo il modo di sfruttare ciò che oggi sono le scorie potremmo dire che si trova in una fase di pre-pensionamento. Ricominciare a costruire oggi centrali sembra un controsenso nel panorama internazionale. È vero: altri paese stanno costruendo nuove centrali, ma si tratta di impianti che andranno a sostituire quelli vecchi, perché più sicuri ed efficienti. Nel frattempo la percentuale di energia prodotta dal nucleare diminuirà man mano nel tempo a favore delle energie rinnovabili. Se avessimo anche noi delle centrali sarei assolutamente favorevole a costruirne di nuove per sostituire le vecchie, ma nel nostro caso penso sia poco conveniente, anche a livello economico. Forse, in questo senso, la scelta di abbandonare questa tecnologia dopo l’incidente di Chernobyl fu controproducente, vista anche la netta differenza tecnologica con i nostri reattori, ben più sicuri. Sembrerebbe inoltre un controsenso tornare al nucleare senza un deposito nazionale in grado di accogliere le scorie già prodotte nel passato, malamente stipate in alcuni casi. Ogni anno vengono poi prodotte nuove scorie da attività industriali e ospedaliere. Non possiamo definirci un paese denuclearizzato solo perché non produciamo elettricità da tale fonte, è impossibile fare a meno della tecnologia nucleare, basti pensare alle radiografie. E’ quindi assolutamente necessario dotare l’Italia di un tale deposito a prescindere dalla costruzione o meno di centrali nucleari. In tal senso avere un deposito finito e funzionante, prima della costruzione di nuovi impianti, è una condizione che vedo come assolutamente necessaria. Vi è poi un problema fondamentale di gestione manageriale; ritengo l’Italia purtroppo inadatta a sfruttare l’energia nucleare, vista l’attuale classe dirigenziale. Le menti e i tecnici non ci mancherebbero di certo: basti ricordare che il primo a gestire questa forma di energia è stato Enrico Fermi. La disorganizzazione e la corruzione sono, a mio avviso, gli ostacoli maggiori che si avrebbero nel riportare il nucleare in Italia, porterebbero inevitabilmente ad una cattiva gestione.

Giovanni: Al referendum voterò “si”. I motivi sono solo tre: il combustibile va esaurendosi nel giro di qualche decade, e non impiegheremmo meno tempo a costruirle; la mancanza di serietà dei nostri politici renderebbe impossibile l’ottenimento di un sito sicuro per le scorie; la mancanza di serietà dei nostri politici potrebbe minare profondamente la sicurezza delle centrali.
Sottolineo, però, che non sono contrario al nucleare a prescindere, e che non è verosimile portare a suo sfavore il problema della sicurezza, se non trasportati da una emotività fuori luogo quando si trattano dei numeri.

Grazie mille: siete stati gentilissimi ed estremamente esaurienti.

Martina Cesaretti