Enigma nucleare cento risposte dopo Fukushima

Nell’editoriale che apre questo numero di E&P Francesco Forastiere sottolinea l’urgenza di un dibattito pacato, ma improcrastinabile, sulle scelte energetiche che si compiono a livello globale e sull’impatto che esse hanno su ambiente e salute.

Enigma nucleare, di Margherita Fronte e Luca Carra, giornalisti scientifici già noti ai lettori di E&P (vd. pp. 9-11), può rappresentare un piccolo e rigoroso contributo a tale dibattito. Nato come instant book subito dopo il grave incidente alla centrale di Fukushima, il volume presenta una ricognizione a tutto tondo sull’uso dell’energia nucleare. Gli autori formulano cento quesiti, probabilmente gli stessi che molti cittadini si sono posti in occasione del voto per il referendum del giugno scorso, e forniscono risposte brevi, comprensibili e ricche di informazioni, basate su dati aggiornati (tutte caratteristiche non scontate, trattandosi di un argomento così complesso).

Di particolare interesse la sezione dedicata alle conseguenze sulla salute. Qui, sul sito di E&P, potete scorrere l’elenco delle 100 domande e leggere anche un paio di risposte (cercatele qui sotto). L’invito è a procurasi il libro e leggerle tutte.

Energia dall’atomo (un po’ di fisica per iniziare)

1. Che cos’è la fissione nucleare?
2. Che cos’è la reazione a catena?
3. Chi ha scoperto la fissione nucleare?
4. Che cos’è la radioattività?
5. Quali sono le principali sorgenti di radioattività?
6. Come si misura la radioattività?

I reattori: passato, presente e futuro

7. Come è fatto un reattore?
8. Quali sono i principali tipi di reattore?
9. Che differenza c’è fra reattori di prima, seconda e terza generazione?
10. Quanto dura un reattore?
11. Che cos’è il nucleare di quarta generazione?
12. Quanto tempo serve per costruire una centrale?
13. Quali sono i sistemi di sicurezza più moderni?
14. Che cos’è il decomissioning di un reattore?
15. Che efficienza energetica ha il nucleare rispetto ad altre fonti?
16. Che cosa sono le microcentrali nucleari?
17. Che cosa sono e a che cosa servono i reattori di ricerca?
18. Ci sono reattori di ricerca in Italia?
19. Che cos’è la fusione nucleare?
20. A che punto siamo con le centrali a fusione?
21. I reattori possono produrre solo energia elettrica?

Reattori nel mondo

22. Quanti reattori nucleari ci sono nel mondo?
23. Che tipo di reattori sono? E quanto sono vecchi?
24. Quali Paesi producono più energia atomica?
25. Quali Paesi stanno investendo di più nell’energia nucleare?
26. Dopo Fukushima, quali Paesi ripensano la loro politica nucleare?
27. Che tipo di controlli verranno eseguiti sui reattori esistenti alla luce dell’incidente giapponese?

Uranio e scorie

28. Cosa sono i rifiuti radioattivi?
29. Che cos’è il tempo di dimezzamento?
30. Come vengono classificate le scorie?
31. Quanti rifiuti radioattivi vengono prodotti nel mondo?
32. Come vengono trattati e stoccati i rifiuti radioattivi?
33. L’uranio è inesauribile?
34. Da dove deriva l’uranio usato per le centrali odierne? E quanto costa?
35. Quali altri combustibili potrebbe utilizzare una centrale nucleare?

Il nucleare, l’ambiente, l’economia e la società

36. È vero che il nucleare non emette gas serra e che quindi e la soluzione ideale contro il cambiamento climatico?

Non è del tutto vero. Il nucleare emette CO2 e altri gas serra se si considera l’intero ciclo di vita di questa fonte: i lavori minerari per estrarre l’uranio, il suo arricchimento, l’intero ciclo del combustibile, l’operatività della centrale e infine lo smantellamento dell’impianto. Si può dire che il nucleare, come il fotovoltaico o l’eolico, emette gas serra prima e dopo la vita dell’impianto, mentre le centrali a carbone, a gas e in generale a combustibili fossili emettono CO2 anche e soprattutto durante il loro esercizio, e in quantità assai maggiori. Vi è molta incertezza nel considerare le emissioni per tipo di tecnologia. Per il nucleare, nello specifico, non si sa ancora quanto peserà in termini di emissioni la realizzazione dei depositi geologici in profondità per le scorie radioattive. Bisogna inoltre considerare che i progressi tecnologici delle varie fonti tendono a ridurre anche le emissioni indirette.

In genere, si stima che il ciclo di vita del fotovoltaico sia responsabile di emissioni di gas serra che vanno da 40 a 180 grammi per kWh, mentre il nucleare da 3,5 grammi a 100 grammi per kWh.
Una stima più recente realizzata da Vasilis M. Fthenakis e da Hyung Chul Kim, rispettivamente del Brookhaven National Laboratory e della Columbia University, dà invece, per il solare fotovoltaico, emissioni che variano da 17 a 49 grammi di CO2 eq/kWh, e per il nucleare emissioni da 16 a 55 grammi di CO2 eq/kWh.
Molto meno di una centrale a carbone tradizionale (da 900 a 1.300 grammi CO2 eq/kWh), o di una centrale a ciclo combinato (da 430 a 690 grammi di CO2 eq/kWh).

Nessuna fonte è completamente carbon free, ma indubbiamente nucleare, eolico e solare alterano meno il clima. Resta da capire se sia davvero necessario ricorrere al nucleare per stabilizzare i gas serra in atmosfera ai livelli suggeriti dalle varie conferenze sul clima, al fine di scongiurare impatti ambientali troppo pesanti, fermandoci fra 400 e 450 parti per milione di CO2.
Il noto climatologo Jim Hansen, nemico giurato del carbone come principale killer del clima, ritiene (come peraltro James Lovelock, padre dell’ipotesi Gaia) che non si possa fare a meno del nucleare soprattutto se si volesse riportare la concentrazione di CO2 addirittura a 350 parti per milione.

In realtà, in nessuno dei modelli più accreditati messi a punto dai climatologi per immaginare in quale modo arrivare a rispettare i limiti di emissioni di gas serra, il nucleare gioca un ruolo determinante. Prima di tutto perché può contribuire solo per la parte dell’energia elettrica ma non per l’energia primaria. In secondo luogo perché anche per la parte elettrica nessuno immagina un ruolo prevalente del nucleare. Secondo la IAEA, in uno scenario ideale per il 2050, 1.200 reattori nel mondo (ora sono 441) contribuirebbero per il 6% all’abbattimento dei gas serra, le rinnovabili per il 17% e misure adeguate per aumentare l’efficienza energetica per una percentuale pari al 58%.

In alcuni scenari si è visto che si potrebbe raggiungere comunque l’obiettivo di non superare la concentrazione di 400 parti per milione di gas serra facendo completamente a meno del nucleare.
Certo questo richiederebbe uno sforzo importante sul fronte del risparmio e dell’efficienza energetica, su quello dello sviluppo delle energie rinnovabili e sulla dotazione degli impianti termoelettrici di sistemi di cattura e stoccaggio del carbonio.

37. Le radiazioni hanno anche effetti biodiversità?
38. A parità di energia prodotta, quanto territorio occupa una centrale nucleare rispetto ad altre fonti energetiche?
39. Quanto costa costruire un reattore?
40. Quanto costa l’elettricità da nucleare rispetto alle altre fonti?
41. Quanto lavoro potrebbe generare il nucleare rispetto alle altre fonti?
42. Si potrebbe fare a meno del nucleare e anche di petrolio, gas e carbone?

Il nucleare e la bomba

43. Che differenza c’è fra una centrale nucleare e la bomba atomica?
44. Quando nasce l’era nucleare?
45. Quali sono i Paesi che possiedono la bomba atomica e chi sta provando a svilupparla?
46. In che cosa consiste il Trattato di non proliferazione nucleare?
47. Si possono ancora eseguire test atomici?
48. Subiamo ancora la radioattività dei test nucleari militari?
49. Le centrali possono servire per costruire la bomba atomica?
50. Perché l’uranio deve essere arricchito?
51. Che tipo di controlli ci sono per evitare l’impiego militare del materiale fissile?

Incidenti

52. Quali sono i principali incidenti nucleari avvenuti nella storia?
53. Come si stabilisce il livello di gravita di un incidente?
54. Che cosa e accaduto a Three Mile Island?
55. Che conseguenze ha avuto l’incidente di Three Mile Island?
56. Che cosa e accaduto a Chernobyl?
57. Qual e stata la dinamica dell’incidente di Fukushima?
58. Quali sono gli effetti di Fukushima in Giappone?
59. Quali sono gli effetti di Fukushima nel resto del mondo? E in Italia?
60. Chi sono i liquidatori?
61. Come si propaga la radioattivita?
62. Che probabilità c’è che si verifichi un incidente in una centrale nucleare?
63. Quali variabili entrano in gioco nel determinare un incidente?
64. È possibile arrivare a un rischio di incidente zero?

Le conseguenze sulla salute

65. La radioattività può essere schermata?
66. Che effetto hanno le radiazioni sulle cellule? E quali sono gli organi che risentono di più dell’esposizione?
67. Come si misurano gli effetti biologici della radioattività?
68. Che cos’è l’esposizione interna?
69. Che conseguenze hanno esposizioni acute a livelli elevati di radiazioni?
70. In cosa consiste il processo di decontaminazione?
71. Come si cura la malattia acuta da radiazioni?
72. Esiste una soglia sotto la quale le radiazioni non fanno male?
73. A quali fonti di radiazioni ionizzanti sono esposti gli italiani?

A quali fonti di radiazioni ionizzanti sono esposti gli italiani?

In media gli italiani assorbono 2,4 millisievert all’anno. Tuttavia, nell’Alto Lazio, così come in certe località in Lombardia, Veneto e Friuli Venezia Giulia, a causa della natura vulcanica del terreno ricco di radon, la dose pro capite può salire anche a diverse decine di millisievert all’anno.Anche se non se parla molto, nel nostro Paese l’esposizione al radon è responsabile di circa il 10% dei tumori al polmone, con punte del 20-30% nelle zone naturalmente più radioattive. Da un punto di vista radiologico, il rischio da radon è quindi il più rilevante.

Per questo motivo l’Istituto superiore di sanità ha in corso un programma di monitoraggio e controllo di questo inquinante, che può essere ridotto con opportuni lavori di bonifica, sigillatura e aerazione delle abitazioni più contaminate.

L’80% del fondo ambientale deriva dalle radiazioni presenti in natura, il 17% è attribuibile a diagnosi e terapie mediche (lastre, TAC, mammografie, radioterapia ecc.). Il restante 3% è dovuto a piccoli rilasci da parte di centrali termoelettriche – in primis quelle a carbone, materia che contiene un po’ di elementi radioattivi fossili – e altri impianti. Un contributo, per quanto piccolo e ormai smaltito dall’ambiente, viene anche dai test atomici condotti negli anni Sessanta e Settanta negli Stati Uniti e nel Pacifico. Una quota che sta calando con il passar del tempo è rappresentata anche da ciò che resta dei radionuclidi più persistenti, soprattutto cesio 137, arrivati dall’incidente di Chernobyl, a partire dal 26 aprile del 1986.

In certe zone alpine, in Valle d’Aosta e Friuli Venezia Giulia, soprattutto, la concentrazione radioattiva firmata Chernobyl tocca ancora oggi punte intorno ai 50.000 becquerel al metro quadrato, che scende man mano che si percorre l’Italia fino ad arrivare a poche decine nelle regioni meridionali.

L’impatto di Chernobyl in Italia è stato significativo nel primo mese dopo l’incidente, con una dose media dell’ordine di 0,1 millisievert, che in termini percentuali rispetto alle altre fonti era dell’ordine del 3,5%. A venticinque anni di distanza, il contributo di Chernobyl è inferiore allo 0,1%.

74. Quali sono gli effetti a lungo termine di un’esposizione a bassi livelli di radioattività?
75. Quali cibi vengono più facilmente contaminati?
76. E possibile limitare gli effetti delle esposizioni?
77. A venticinque anni da Chernobyl, che conseguenze ha avuto l’incidente sulla salute delle persone?
78. Se non ci sono incidenti, vivere vicino a una centrale e sicuro?
79. Quanti morti sono attribuiti al nucleare rispetto alle altre fonti?
80. Che cos’è l’uranio impoverito?
81. L’uranio impoverito rappresenta un rischio per la salute?

La situazione italiana

82. Da dove deriva l’energia che usiamo in Italia?
83. Quanto costa l’energia elettrica in Italia rispetto agli altri Paesi?
84. Nel nostro Paese esistono centrali nucleari?
85. Quali sono le centrali nucleari più vicine ai nostri confini?
86. L’Italia utilizza l’energia nucleare?
87. L’Italia collabora a realizzare centrali all’estero?
88. Quanti sono e dove si trovano i rifiuti radioattivi prodotti dalle vecchie centrali?
89. Quando nasce il nucleare in Italia?
90. Perché l’Italia ha costruito le sue centrali negli anni Sessanta, una negli anni Settanta e poi basta?
91. Che cosa ha stabilito il referendum del 1987?
92. Quando si è deciso di rilanciare il nucleare?
93. Che cosa prevede la strategia italiana del “rinascimento nucleare”?
94. Quali tipi di reattori si è pensato di impiegare in Italia?
95. Dove si potrebbero collocare le nuove centrali?
96. Dove si pensa di costruire il Deposito unico nazionale per le scorie?
97. Chi si occupa di smantellare il vecchio nucleare e in che tempi?
98. Chi dovrebbe curare la sicurezza?
99. Che cosa chiede il referendum del 2011?
100. Come ha reagito il governo italiano dopo Fukushima?