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Fossile e nucleare: impatti a confronto Intervento del Prof. Agostino Mathis Roma, 26 maggio 2012
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Fossile e nucleare: impatti a confronto
Intervento del Prof. Agostino Mathis
Roma, 26 maggio 2012
Confronto della centrale nucleare
Fukushima Dai-ichi
con un’alternativa a carbone
Fissione e combustione a confronto
1 kg di 235U === 3000 tonnellate di carbone
La fissione di 1 kg di 235U produce circa 1 kg di prodotti di
fissione (radioattivi, ma ben confinabili e controllabili).
Le 3000 tonnellate di carbone generano circa 10.000
tonnellate di CO2 ed altri inquinanti gassosi, che a
tutt’oggi vengono dispersi nell’atmosfera, oltre a centinaia di
tonnellate di ceneri (con Arsenico, Mercurio, ed anche
Uranio e Torio, che immettono radioattività nell’ambiente!).
Ciò spiega l’aumento di morbilità per le popolazioni
dislocate intorno e sottovento alle centrali a carbone.
Energia da carbone: aspetti operativi L’estrazione ed il trasporto del carbone per la
generazione elettrica comporta gravi rischi lavorativi (si
stimano nel mondo 10.000 vittime all’anno). La potenza
elettrica mondiale da carbone si stima equivalente a 1.000
impianti da 1.000 MWe.
Sta di fatto quindi che un impianto a carbone da 1.000
MWe, anche modernissimo, richiede per la sua
alimentazione il sacrificio di una decina di vittime
umane all’anno.
Confronto della centrale nucleare Fukushima Dai-ichi con un’alternativa a carbone (1/2)
La centrale nucleare Fukushima Dai-ichi aveva una potenza di
quasi 5.000 MWe (5 GWe), ed ha funzionato per circa 30
anni: se fosse stata a carbone, dai dati della precedente
diapositiva si può stimare che le vittime dovute alla filiera per
alimentare la centrale (6 o 7 milioni di tonnellate all’anno)
sarebbero state:
5 x 10 x 30 = 1.500 vittime sul lavoro
(sia pure distribuite in Paesi lontani e su molti anni, e che quindi
quasi non avrebbero fatto notizia!).
Da: F. Troiani “La gestione dei materiali radioattivi” Seminario per i parlamentari – Roma 23 luglio 2008.
YOLL/GWh: “Anni di vita persi” per “gigawattora prodotto”. Nuclear: nucleare. Gas: gas naturale. Oil: petrolio. Coal: carbone. Particles: particolato. Cancers (before 100 years): cancri (entro i 100 anni). Cancers (beyond 100 years): cancri (oltre i 100 anni).
Confronto della centrale nucleare Fukushima Dai-ichi con un’alternativa a carbone (2/2)
Per quanto riguarda la popolazione circostante, dalla
diapositiva precedente, supposto un danno di 0,2 “Anni di vita
persi per gigawattora prodotto”, per la centrale Fukushima Dai-
ichi a carbone, con una potenza di quasi 5 GWe, in 30 anni
con fattore di carico 80% (pari a circa 200.000 ore) si può
stimare che gli “Anni di vita persi” sarebbero stati:
5 x 0,2 x 200.000 = 200.000 Anni di vita persi
Se si suppone che 50 anni di vita persi sia un decesso, si
sarebbero avute 4.000 vittime tra la popolazione
circostante (sia pure distribuite su molti anni, e che quindi
quasi non avrebbero fatto notizia!).
Radiation doses and their effects (1/2)
2 mSv/yr Typical background radiation experienced by everyone (e.g., 1.5 mSv/yr in Australia, 3 mSv/yr in North America).
1.5 to 2.0 mSv/yr
Average dose to Australian uranium miners, above background and medical.
2.4 mSv/yr Average dose to US nuclear industry employees.
Up to 5 mSv/yr
Typical incremental dose for aircrew in middle latitudes.
9 mSv/yr Exposure by airline crew flying the New York – Tokyo polar route.
10 mSv/yr Maximum actual dose to Australian uranium miners.
20 mSv/yr Current limit (averaged) for nuclear industry employees and uranium miners.
From: WNA “Nuclear Radiation and Health Effects” June 2010.
50 mSv/yr Former routine limit for nuclear industry employees. It is also the dose
rate which arises from natural background levels in several places in Iran,
India and Europe.
100 mSv/yr Lowest level at which any increase in cancer is clearly evident. Above
this, the probability of cancer occurrence (rather than the severity)
increases with dose.
350
mSv/lifetime Criterion for relocating people after Chernobyl accident.
1,000 mSv
cumulative Would probably cause a fatal cancer many years later in 5 of every 100
persons exposed to it (i.e. if the normal incidence of fatal cancer were
25%, this dose would increase it to 30%).
1,000 mSv
single dose Causes (temporary) radiation sickness such as nausea and decreased
white blood cell count, but not death. Above this, severity of illness
increases with dose.
5,000 mSv
single dose Would kill about half those receiving it within a month.
10,000 mSv
single dose Fatal within a few weeks.
Radiation doses and their effects (2/2)
From: WNA “Nuclear Radiation and Health Effects” June 2010.
La legge lineare per gli effetti delle radiazioni Negli ultimi decenni per prudenza si è adottata una legge
lineare per gli effetti delle radiazioni:
• se 10 Sv provocano il 100% di decessi,
• 10 mSv provocherebbero 1 decesso ogni 1000 irraggiati,
• 1 mSv provocherebbe 1 decesso ogni 10.000 irraggiati.
Ciò ha comportato una continua riduzione delle soglie di
dose ammessa per le diverse categorie di lavoratori e per tutta
la popolazione (v. tavola precedente). Ma in Italia prendiamo in
media 4,5 mSv/anno, ben più che la media mondiale (v. Tavola
seguente).
Da: “IL FONDO DI RADIOATTIVITÀ AMBIENTALE IN ITALIA E LE SUE VARIAZIONI A SEGUITO DEI MAGGIORI INCIDENTI NUCLEARI” Il Candidato: Olivi Nicola; il Tutore: Dott. Ing. Iliano Ciucci – Università di Pisa – Anno accademico 2010-2011.
From: WNA “Nuclear Radiation and Health Effects” June 2010.
Radiazione di fondo naturale (1/2)
La radiazione di fondo di origine naturale è la
principale fonte di irraggiamento per la maggior parte
della popolazione, e fornisce un termine di confronto
rispetto a quella dovuta all’energia nucleare.
La dose media ricevuta da tutti noi dalla radiazione di
fondo di origine naturale è di circa 2,4 mSv/anno, e
può variare notevolmente a seconda della geologia e
dell’altitudine, in un campo tra 1 e 10 mSv/anno, ma può
anche superare i 50 mSv/anno.
From: WNA “Nuclear Radiation and Health Effects” June 2010.
Radiazione di fondo naturale (2/2)
Vi sono luoghi in Iran, India ed Europa dove la radiazione di
fondo naturale fornisce una dose annuale di oltre 50 mSv e
fino a 260 mSv (a Ramsar in Iran).
Anche nel Lazio vi sono aree con oltre 10 mSv/anno.
Allora la dose ricevuta dalla radiazione naturale durante
la vita può arrivare anche a diverse migliaia di millisievert.
Tuttavia, non vi è evidenza di incrementi di cancri o di altri
problemi sanitari derivanti da questo irraggiamento naturale.
From: WNA “Nuclear Radiation and Health Effects” June 2010.
Low-dose study finds no effects (1/3) 16 May 2012 Mice exposed to low-dose radiation for an extended period showed no signs of DNA damage, said a study from Massachusetts Institute of Technology (MIT) that challenges existing radiation guidelines.
Researched and written by World Nuclear News
Researched and written by World Nuclear News
Low-dose study finds no effects (2/3) 16 May 2012
The paper concluded: "Taken together, studies of animals that live under conditions of prolonged continuous exposure to radiation at ~400x background do not show any evidence of increased levels of base damage... nor double strand breaks... nor induction of a DNA damage response... Importantly, when delivered acutely, the same total dose induced micronuclei and induced key genes involved in the DNA damage response." MIT said the absence of the genes in the low-dose group indicated a threshold for cell morphology and DNA damage responses, something that is absent from current extrapolation-based guidelines.
Low-dose study finds no effects (3/3) 16 May 2012 In sintesi, lo studio MIT ha operato su 112 topi, divisi in tre coorti:
• la prima coorte è rimasta nell’ambiente normale di Boston (2,5 mSv/anno)
• la secona coorte, ha subito una dose 400 volte la precedente per 5 settimane (in tutto, 100 mSv);
• La terza coorte ha subito la stessa dose totale di 100 mSv, ma in un minuto e mezzo.
Tra le prime due coorti, non si sono riscontrate differenze significative nello stato del DNA, mentre la terza coorte ha mostrato danni permanentinalDNA.
Appare quindi che il DNA ha una grande capacità di autoriparazione, fino a dosi molto maggiori del fondo, ma subite con gradualità.
La situazione a Fukushima (1/5)
Gli operatori della TEPCO, inviati a riparare i reattori danneggiati, venivano di norma sostituiti da altri al raggiungimento di una dose assorbita di 100 mSv; qualcuno, tuttavia, ha assorbito centinaia di mSv. Non risultano tuttavia finora sindromi acute da radiazioni.
Un campiona della popolazione evacuata è stato sottoposto a fine 2011 ad una misura accurata della dose assorbita: su circa 1700 individui, i due terzi hanno assorbito una dose esterna inferiore a 1 mSv/anno (limite internazionale per la popolazione), il 98% meno di 5 mSv/anno, e dieci persone avevano assorbito oltre 10 mSv.
Appare quindi che il maggior danno subito dalla popolazione (a parte il terremoto e lo tsunami) sia stato lo choc psico-fisico della evacuazione.
Da: http://www.world-nuclear.org/info/fukushima_accident_inf129.html
To 31 December 2011, Tepco had checked the radiation exposure of 19,594 people who had worked on the site since 11 March, for many of these considering both external dose and internal doses (measured with whole-body counters). It reported that 167 workers had received doses over 100 mSv. Of these 135 had received 100 to 150 mSv, 23 150-200 mSv, three more 200-250 mSv, and six had received over 250 mSv (309 to 678 mSv) apparently due to inhaling iodine-131 fume early on. No radiation casualties (acute radiation syndrome) have been reported, and few other injuries, though higher than normal doses are being accumulated by several hundred workers on site. High radiation levels in the three reactor buildings hindered access there through into 2012.
La situazione a Fukushima (2/5)
La situazione a Fukushima (3/5)
No harmful health effects were found in 195,345 residents living in the vicinity of the plant who were screened by May 31, 2011. All the 1,080 children tested for thyroid gland exposure showed results within safe limits, according to the report submitted to IAEA in June. By December 2011, government health checks of some 1700 residents who were evacuated from three municipalities showed that two-thirds received an external radiation dose within the normal international limit of 1 mSv/yr, 98% were below 5 mSv/yr, and ten people were exposed to more than 10 mSv. Da: http://www.world-nuclear.org/info/fukushima_accident_inf129.html
La situazione a Fukushima (4/5)
Preparing for return of evacuees: This is a high priority and the evacuation zone will be decontaminated where required and possible, so that evacuees (reportedly some 160,000) can return without undue delay. In December 2011 the government said that where annual radiation dose would be below 20 mSv/yr, the government would help residents return home as soon as possible and assist local municipalities with decontamination and repair of infrastructure. In areas where radiation levels are over 20 mSv/yr evacuees will be asked to continue living elsewhere for “a few years” until the government completes decontamination and recovery work. The government will consider purchasing land and houses from residents of these areas if the evacuees wish to sell them..
Da: http://www.world-nuclear.org/info/fukushima_accident_inf129.html
Early in 2012 the Environment Ministry said that contaminated areas would be re-categorised from March: • below 20 mSv/yr, evacuation called off;
• 20-50 mSv/yr "restrict residency" with remediation action to be
completed in March 2014;
• and over 50 mSv/yr "difficulty of return", and remediation deferred.
Such areas add to those devastated by the tsunami, where rebuilding is very uncertain
La situazione a Fukushima (5/5)
Da: http://www.world-nuclear.org/info/fukushima_accident_inf129.html
By Linda Sieg and Yoko Kubota TOKYO | Mon May 14, 2012 9:38am EDT TOKYO (Reuters) - The local assembly in a Japanese town that hosts a nuclear plant agreed on Monday it was necessary to restart two off-line reactors, its chairman said, the first such nod since all the country's stations were halted after the Fukushima crisis. But further discussion lies ahead before reactors No. 3 and No. 4 at Kansai Electric Power Co's Ohi plant in western Japan can be reconnected to the grid.
Japan assembly agrees to restart reactors, hurdles remain
