Energia Nucleare

L'energia nucleare è l’energia liberata da un nucleo durante le reazioni nucleari o i decadimenti radioattivi, ossia le emissioni spontanee o provocate di particelle subatomiche o di radiazioni elettromagnetiche da parte di un nucleo atomico. L’energia nucleare è imputabile ad un aumento dell’energia di legame del nucleo, che corrisponde ad un apprezzabile diminuzione della sua massa: tale diminuzione di massa, per l’equivalenza E=mc², corrisponde ad una emissione di energia, perlopiù termica.
Le scorie prodotte dovranno essere stoccate per migliaia di anni fin quando non decade il livello di radioattività. Il grado di radioattività non consente all'uomo di avvicinarsi alle scorie e, al momento, la scienza non è in grado di distruggere le scorie radioattive o di accelerare i periodi di decadimento della radioattività.
L’energia nucleare è, insieme alle fonti rinnovabili ed a quelle fossili, una fonte primaria poiché è presente in natura.
Le reazioni nucleari che liberano energia sono la fissione nucleare e la fusione nucleare.

IL PROBLEMA DELLE SCORIE

Il processo di fissione nucleare (e in misura estremamente minore quello della fusione) produce residui ad alta radioattività, ossia delle pastiglie di combustibile esausto (uranio, plutonio) che vengono estratte dal reattore per essere sostituite. Questo materiale è molto tossico a causa della sua radioattività.
La radioattività è dovuta al fatto che nella fissione gli atomi con più neutroni, scindendosi, producono isotopi con un alto numero di neutroni, e quindi instabili; per poter stabilizzarsi tali isotopi necessitano di più decadimenti β. Il tempo di decadimento dipende dal nucleo prodotto e varia da pochi millisecondi a decine di anni, se non migliaia. Inoltre, la fissione di ²³⁵U avviene in presenza di ²³⁸U che, assorbendo neutroni, diventa ²³⁹U e decadendo due volte β diviene plutonio 239, il quale ha un tempo di decadimento molto lungo (circa 24000 anni), eterno in termini umani.
Un modo di risolvere il problema del plutonio sarebbe quello di costruire dei reattori in cui oltre a ²³⁵U si fissiona anche il plutonio 240.
Per smaltire le scorie di basso livello si ricorre al deposito superficiale. Ossia il confinamento in aree protette all’interno di barriere ingegneristiche; per smaltire le scorie di alto livello invece si ricorre al deposito geologico, ossia allo stoccaggio in bunker sotterranei schermati.
Proprio per ovviare al problema sempre più pressante delle scorie radioattive, è stato avviato un progetto che si pone l'obiettivo di realizzare il primo reattore a fusione nucleare: il progetto ITER.

 DEPOSITI DELLE SCORIE NUCLEARI NEL MONDO

Un articolo Ansa del 20 novembre 2003 basato su dati Apat descrive chiaramente la situazione internazionale in merito alla questione "scorie nucleari". A distanza di 2 anni dall'articolo, nel luglio 2005, la situazione sullo stoccaggio delle scorie non sembra essere cambiata molto.
Esistono quattro tipologie di depositi per stoccare le scorie nucleari:

1. depositi di superficie;
2. depositi di superficie con opera i igengneristica;
3. depositi in cavità o miniera;
4. depositi geologici.

I depositi di scorie attualmente presenti al mondo sono circa ottanta, quasi tutti di tipo 1, 2 e 3, ossia depositi in grado di ospitare scorie a bassa o media attività radioattiva. I depositi di tipo geologico 4, costruiti in profonde cavità nel terreno, sono invece pochissimi. Soltanto gli Stati Uniti hanno iniziato la costruzione del primo deposito geologico nel deserto del New Mexico dopo oltre 25 anni di studio. 

ENERGIA NUCLEARE IN ITALIA

DAGLI ALBORI AL 1987

La produzione di energia nucleare in Italia risale agli anni Sessanta, quando si dotò di tre differenti tipi di centrali nucleari.

La prima venne realizzata a Latina, dove si installò un reattore GCR Magnox, del tipo che può essere ricaricato di uranio mentre è in funzione; la seconda fu costruita a Sessa Aurunca, consistente di un reattore ad acqua bollente a ciclo duale di tecnologia americana (reattore BWV). Il terzo reattore venne realizzato a Trino, funzionante ad acqua leggera pressurizzata ad uranio arricchito (reattore PWR).

Fino alla metà degli anni settanta la situazione della produzione elettrica in Italia era piuttosto confusa, essendo indefinite le esigenze produttive e quindi il parco centrali necessarie.

Nel 1975 avvenne il varo del primo Piano Energetico Nazionale (PEN) che prevedeva, fra le altre cose, un forte sviluppo della produzione elettronucleare. In aggiunta alle precedenti centrali ed a quella in costruzione di Caorso, furono proposti una serie di siti per nuove centrali nucleari, oltre alla costruzione di alcuni prototipi di filiere di reattori innovativi. Il primo progetto messo in cantiere fu quello della centrale con due reattori BWR, a seguire sarebbe venuto il progetto di una seconda centrale a Trino, con due reattori PWR. Questa ultima sarebbe stata la prima realizzata secondo il "Progetto Unificato Nucleare", dato che fino a quel momento non vi era una centrale uguale all'altra.

Il referendum abrogativo del 1987 si pronunciò a sfavore delle centrali nucleari, e pertanto si giunse nel 1990 alla chiusura delle tre centrali funzionanti; infatti l'impianto di Sessa Aurunca era già stato fermato per guasti dal 1982. Fra le altre tre centrali, Latina e Trino erano praticamente a fine vita (in base al progetto avrebbero dovuto resistere dai 25 ai 30 anni). L'unica centrale che venne effettivamente chiusa con grande anticipo sul ciclo di vita previsto fu dunque quella di Caorso. Per quanto riguarda i progetti, fu interrotto il cantiere Montalto di Castro ed il sito riutilizzato per la costruzione della centrale Alessandro Volta sfruttando le prese per l'acqua a mare già realizzate.

SITUAZIONE ATTUALE

Il ministro dello Sviluppo Economico Claudio Scajola ha proposto di costruire dieci nuovi reattori con l'obiettivo di arrivare a una produzione di energia elettrica da nucleare in Italia pari al 25% del totale, la qual cosa, associata all'aumento fino al 25% di quella fornita da fonti rinnovabili, porterebbe conseguentemente a un ridimensionamento al 50% di quella di origine fossile. La nuova politica annunciata dal Governo italiano vorrebbe in tal modo tagliare le emissioni di gas serra, ridurre la dipendenza energetica dall'estero e abbassare il costo dell'energia elettrica all'utente finale.

L'intento di tornare alla produzione nucleare in Italia è stato dapprima posto in essere con l'articolo 7 della legge 6 agosto 2008, n. 133 pubblicata sulla Gazzetta Ufficiale della Repubblica Italiana - Serie Generale n. 195 del 21 agosto 2008 (Supplemento Ordinario n. 196), entrata in vigore il 2 agosto 2008 che ha convertito con modificazioni il decreto-legge 25 giugno 2008, n. 112 pubblicato sulla Gazzetta Ufficiale della Repubblica Italiana - Serie Generale n. 147 del 25 giugno 2008 (Supplemento Ordinario n. 152) ed entrato in vigore il 25 giugno 2008, e successivamente attuato concretamente con gli articoli 25, 26 e 29 della legge 23 luglio 2009, n. 99, pubblicata sulla Gazzetta Ufficiale della Repubblica Italiana - Serie Generale n. 176 del 31 luglio 2009 (Supplemento Ordinario n. 136) ed entrata in vigore il 15 agosto 2009.

Il 10 febbraio 2010 è stato approvato il decreto legislativo contenente le compensazioni per le popolazioni dei siti in cui sorgeranno gli impianti nucleari e i criteri per la localizzazione dei siti stessi.

VANTAGGI E SVANTAGGI DELL'ENERGIA NUCLEARE

Spesso l’energia nucleare viene presentata come un male da combattere o come miracolosa pozione per risollevare l'economia nazionale. Il nucleare rappresenta un'opzione energetica come le altre con i suoi "pro" ed i suoi "contro". Proveremo ad elencare i principali vantaggi e svantaggi. 
 

Vantaggi:

• Le centrali nucleari non producono anidride carbonica ed ossidi di azoto e di zolfo, principali cause del buco nell'ozono e dell'effetto serra.
• La produzione di energia dal nucleare riduce l'importazione di petrolio e la dipendenza delle economie dal petrolio. La copertura del fabbisogno energetico interno tramite il nucleare riduce la possibilità degli shock esterni sull'economia e consente ai governi un minore carico di spesa sulla bilancia dei pagamenti con l'estero. Il tutto si traduce in una maggiore stabilità del sistema economico nazionale. 
• Le principali riserve petrolifere sono concentrate in pochi paesi ad elevata instabilità politica (Medio Oriente) che rischia di trasmettersi anche nei paesi fortemente dipendenti dall'import del petrolio. L'uso del nucleare riduce la dipendenza occidentale dal petrolio mediorientale. 

Svantaggi:

• La storia ha già mostrato la gravità delle conseguenze degli incidenti alle centrali nucleari. Le radiazioni a cui la popolazione viene esposta causano un maggiore rischio di morte per leucemia e tumore. Dall'incidente di Chernobyl la sicurezza delle centrali nucleari è diventato uno dei principali aspetti critici dell'energia nucleare per uso civile. Negli ultimi anni il progresso tecnologico ha notevolmente migliorato la sicurezza delle centrali nucleari dotate di reattori di ultima generazione.
• Anche il processo di localizzazione di una centrale nucleare o del deposito di scorie è molto difficoltoso. Nessuna comunità locale accetta di sacrificare il proprio territorio per ospitare i rifiuti nucleari. La Sardegna, la Puglia, la Basilicata sono i recenti casi italiani di forti proteste antinucleari (2003). Nello stesso anno una comunità locale cinese si oppose con successo alla decisione del governo di costruire un deposito geologico di scorie attuando una dura e prolungata protesta. In entrambi i casi vinsero le popolazioni locali. 
• Viviamo in un'epoca in cui poche persone possono compiere grandi danni all'umanità. Il ricordo della tragedia dell'11 settembre 2001 ai grattacieli del World Trade Center è stato un duro shock per l'intera società occidentale. Il rischio che le centrali nucleari siano prese come obiettivi per atti di terrorismo o come bombe sporche è quindi molto realistico. E' lecito e razionale preoccuparsi. Le nuove centrali nucleari dovranno includere questo aspetto fin dalla fase di progettazione.
• Purtroppo le scorie nucleari sono un altro aspetto critico del nucleare. Non possono essere distrutte e l'unica soluzione, per il momento, sembra essere lo stoccaggio per migliaia di anni in depositi geologici o ingegneristici. La ricerca di un deposito sicuro è tra i principali obiettivi della UE e degli USA. Sono necessari anni di studi e grandi investimenti per l'individuazione delle soluzioni di stoccaggio per centinaia di migliaia di anni. Il trasporto di scorie e di materiale nucleare è uno degli aspetti più critici della questione "sicurezza". Durante il trasporto, oltre all'opposizione delle popolazioni che vedranno passare treni o navi con carichi radioattivi vicino alle proprie abitazioni, sussiste il rischio di incidenti e di attentati terroristici. In Francia, i treni speciali adibiti al trasporto di scorie nucleari sono scortati da "carri armati" e da poliziotti a cavallo. L'itinerario del treno cambia in continuazione all'insaputa delle popolazioni residenti nei pressi delle ferrovie. Per questi motivi i depositi di scorie dovrebbero risiedere nei pressi delle centrali nucleari evitando in questo modo la necessità del trasporto delle scorie. La ricerca tecnologica e scientifica non ha ancora trovato il modo per distruggere le scorie all'interno delle stesse centrali nucleari. Si attendono ancora risposte in tale senso. 

 

Di Simone Gatti, Mattia Scarpa, Adriano Viganò e Rosi Wong