APPUNTI SUL PROGETTO “PER

CAPIRE CHI SIAMO”TEMA PRINCIPALE : IL

NUCLEARE

Marco Fabbrini - 3c mercurio

LE CENTRALI NUCLEARIPer centrale nucleare si intende normalmente una centrale nucleare a fissione, ovvero una centrale elettrica che utilizza uno o più reattori nucleari a fissione.Il termine si può applicare anche alle future centrali a fusione nucleare, che impiegheranno un reattore a fusione nucleare; tuttavia la ricerca in questo campo è ancora molto incompleta e sono stati ottenuti solo degli abbozzi di fusione controllata; pertanto l'opinione degli esperti del settore è che non verranno costruite centrali a fusione prima del 2050.

LE ORIGINILa fissione nucleare fu ottenuta sperimentalmente per la prima volta da Enrico Fermi nel 1934 bombardando l'uranio con neutroni. Nel 1938 i chimici tedeschi Oto Hahn e Fritz Strassmann, congiuntamente ai fisici austriaci Lise Meitner e Otto Robert Frisch, condussero esperimenti con i prodotti della reazione di bombardamento dell'uranio. Determinarono che il neutrone, relativamente piccolo, è in grado di scindere il nucleo dei pesanti atomi di uranio in due parti pressoché uguali. Numerosi scienziati (tra i primi Leo Szilard) compresero che le reazioni di fissione rilasciavano ulteriori neutroni, con il risultato di potere originare una reazione nucleare a catena in grado di alimentarsi da sola. Gli scienziati in molte nazioni (inclusi gli Stati Uniti, il Regno Unito, la Francia, la Germania e l'URSS) furono spronati dai risultati sperimentali a chiedere ai loro rispettivi governi un supporto alla ricerca sulla fissione nucleare. Negli Stati Uniti, dove emigrarono sia Fermi che Szilard, fu costruito il primo reattore, conosciuto come Chicago Pile-1, che divenne critico il 2 dicembre 1942.Questo lavoro rientrò nell'ambito del progetto Manhattan, che portò anche alla costruzione di enormi reattori a Hanford, allo scopo di produrre plutonio da utilizzare per le prime armi nucleari (parallelamente fu approntato un piano di arricchimento dell'uranio).

COME FUNZIONANO LE CENTRALI?

Come penso tutti sappiano una centrale nucleare brucia Uranio e produce energia Elettrica, ma a differenza di una normale centrale termoelettrica, che brucia carbone, petrolio o gas, non sfrutta reazioni chimiche, ma reazioni di fissione, circa un milione di volte più energetiche a parità di massa di combustibile.Il risultato è che, mentre una centrale termica media produce 50-100 Mw bruciando migliaia di tonnellate di combustibile, una centrale nucleare media produce circa 1000 Mw bruciando poche tonnellate di uranio.Oltretutto, come si sa, i combustibili fossili dureranno per altri 50-60 anni, forse un po' di più, sicuramente non per l'eternità.L'Uranio estratto in miniera durerà per altri 60-70 anni, ma c'è modo di estrarne in quantità quasi infinita dall'acqua di mare e da altri materiali comuni.Oltretutto l'energia nucleare, in condizioni di funzionamento normale, ha un impatto ambientale molto minore delle centrali a carbone o a metano, e non produce né anidride carbonica né ceneri come le centrali a carbone.

Cosi!

SICUREZZA

In alcune tipologie di reattori l'acqua del ciclo di potenza dei generatori a turbina non ha alcun contatto con il reattore nucleare, e quindi è esente da qualsiasi forma di emissione radioattiva; in altre tipologie (come ad esempio i reattori BWR) invece questa separazione non esiste. Durante l'esercizio normale, l'insieme delle centrali rilascia nell'ambiente una quantità di radiazioni molto bassa: circa 0,2 millirem/anno, quando il totale di radiazioni di origine artificiale risulta essere di 67 millirem/anno. Di contro, l'esposizione alla radioattività naturale risulta essere di 126 millirem/anno (quasi il doppio) composta principalmente da 50 millirem/anno legati alla radiazione cosmica, 47 millirem/anno alle emissioni della Terra e addirittura 21 millirem/anno dovuti ai tessuti umani.[Le centrali nucleari a fissione seguono oggi standard di sicurezza di livello molto elevato e normalmente condensano al loro interno un bagaglio tecnologico molto avanzato per la gestione di tutti i processi. Le centrali nucleari a fissione sono di fatto tra gli impianti più controllati in uso oggi anche se storicamente si sono verificati diversi incidenti di gravità più o meno seria che hanno permesso di affinare procedure e tecniche costruttive. Prendendo in esame il problema dal punto di vista puramente tecnico, una centrale nucleare recente integra sistemi di protezione (ad esempio di caduta del nocciolo) e di verifica tali da mitigare (ma non annullare) tutti i problemi prevedibili.

Il disastro di Chernobyl fu il più grave incidente mai occorso ad un impianto nucleare civile. Avvenne il 26 aprile 1986 con l'esplosione del reattore numero 4 della centrale nucleare di Chernobyl in Ucraina (allora parte dell'Unione Sovietica), vicino al confine con la Bielorussia.La squadra capitanata dal tenente Vladimir Pravik arrivò sul luogo del disastro per prima con il comando di spegnere un incendio causato da un corto circuito. Non erano stati informati della tossicità dei fumi e del materiale caduto dopo l'esplosione nell'area circostante la centrale. Alle 5:00 del mattino alcuni incendi sul tetto e attorno all'area erano stati estinti. Pravik morì il 9 maggio 1986, 13 giorni dopo l'esplosione e così morirono altri vigili del fuoco in azione la mattina del 26 aprile 1986.Va sottolineato che le esplosioni non furono in nessun caso di tipo nucleare (reazione a catena incontrollata) bensì chimica, cioè causate da reazioni fra sostanze chimiche innescate dalle elevatissime temperature raggiunte. In seguito alle esplosioni, dalla centrale si sollevarono delle nubi di materiali radioattivi che raggiunsero l'Europa orientale e la Scandinavia oltre alla parte occidentale dell'URSS. Vaste aree vicine alla centrale furono pesantemente contaminate rendendo necessaria l'evacuazione e il reinsediamento in altre zone di circa 336.000 persone. Le repubbliche, adesso separate, di Ucraina, Bielorussia e Russia sono ancora oggi gravate dagli ingenti costi di decontaminazione.

IL DISASTRO DI CHERNOBYL

I VANTAGGI DEL NUCLEARE

1. Il nucleare non emette CO2Le centrali nucleari non producono anidride carbonica ed ossidi di azoto e di zolfo, ovvero le principali cause del buco nell'ozono.

2. Vantaggio nella bilancia dei pagamenti.La produzione energetica dal nucleare riduce l'importazione di petrolio, consentendo ai governi un minore carico di spesa nella bilancia dei pagamenti con l'estero.

3. Maggiore stabilità politicaLe principali riserve petrolifere sono concentrate in pochi paesi ad elevata instabilità politica (Medio Oriente). Poichè il petrolio assume una connotazione strategica in tutto il mondo, l'instabilità politica di questi paesi rischia di trasmettersi ovunque. L'uso del nucleare consente pertanto una minore dipendenza occidentale dalle zone del medioriente. 

GLI SVANTAGGI DEL NUCLEARE1. Gravi danni in caso di incidenti.

La storia ha già mostrato la gravità delle conseguenze in caso di incidenti alle centrali nucleari. Le radiazioni hanno una grave portata e pericolosità per le popolazioni di molti paesi (maggiore rischio di morte per leucemia e tumore). Vedi il caso di Chernobyl.

2. I rifiuti (scorie) sono altamente pericolosi per la vita umana.La ricerca di un deposito sicuro è uno degli obiettivi che si pongono sia UE sia Usa. Nonostante questa volontà, sono necessari anni di studi e grandi investimenti nella ricerca.

3. Opposizione locale delle popolazioni.Qualsiasi popolazione locale tenderà ad opporsi all'ipotesi di ospitare sia centrali nucleari, sia depositi di scorie radioattive. La Sardegna, la Puglia, la Basilicata sono solo esempi italiani del 2003, persino in Corea una comunità locale si è opposta con determinazione contro la decisione del governo coreano di costruire un deposito geologico di scorie. Se poi consideriamo la protesta di Caorso che da 20 anni chiede lo smantellamento delle centrali nucleari, il quadro si completa.

4. Il terrorismo.Viviamo purtroppo in un'epoca in cui poche persone possono compiere grandi danni all'umanità. Tutti abbiamo vissuto con amaro stupore la tragedia dell'11 settembre 2001 ai grattacieli del World Trade Center. Il rischio che anche le centrali nucleari vengano prese come obiettivi da folli e da terroristi è quindi reale ed è lecito preoccuparsi.

5. Il trasporto di materiale nucleare.Il trasporto di scorie e di materiale nucleare è uno degli aspetti più critici. In queste fasi, oltre all'opposizione delle popolazioni che vedranno passare treni o navi con carichi radioattivi vicino alle proprie abitazioni, si unisce anche il rischio di incidenti o di attentati terroristici con conseguenti danni di portata globale.

Nota: si pensi che in Francia, il treni speciali adibiti al trasporto di scorie nucleari sono scortati da "carri armati" e da poliziotti a cavallo e cambiano itinerario in continuazione.