Dieci domande sull’energia nucleare

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Ogni tanto in TV si sente parlare di nucleare, di radiazioni, e di tumori. Tutto assieme, come fosse un unico argomento: ho così deciso di fare un po’ di chiarezza, e di svelare ai lettori qualche curiosità su questo “pericolosissimo” mondo proibito. Ecco quindi le 10 domande tipiche che mi vengono rivolte sul tema del nucleare, e le relative risposte.

  1. L’energia nucleare è pericolosa? No. Il rischio di una fuga di radiazioni è infinitesimo, e anche in presenza di disastri naturali (come lo tsunami di Fukushima), i reattori moderni sono dotati di sistemi di sicurezza sofisticatissimi e in grado di evitare qualunque tragedia. Peraltro, nonostante il clima di panico che la stampa ha contribuito ad alimentare, a Fukushima non si sono registrate morti, né contaminazioni da radiazioni sulle persone, e Fukushima è una centrale di seconda generazione costruita nel 1971, quelle attuali, di terza e quarta generazione sono ben più sicure.
  2. Cosa sono le scorie radioattive? L’energia nucleare si produce per fissione di elementi radioattivi pesanti, come l’uranio arricchito (U-235) e il plutonio. Questi elementi, bombardati da neutroni ad alta energia, si “scindono” in elementi più leggeri, generando energia. Tuttavia questo processo avviene con una limitata efficacia statistica: circa il 7% del combustibile subisce il processo di fissione. A questo punto il combustibile è troppo “sporco” per poter continuare ad essere utilizzato (impuro, proprio a causa del 7% che si è scisso), e pertanto occorre sostituirlo. Questa rimanenza di combustibile “sporco” è quella che chiamiamo scorie radioattive.
  3. Le scorie radioattive sono pericolose? Dipende. Esistono processi in grado di ripulirle in parte, e in alcuni casi addirittura si possono ricavare dalle scorie nuovo combustibile utilizzabile, ma si tratta di processi complessi, e spesso troppo costosi per essere realizzati su scala industriale. Esistono anche reattori che invece che sull’Uranio e sul Plutonio si basano sul Torio, che ha una radioattività molto minore e meno pericolosa. Tuttavia, in un modo o nell’altro, tali scorie vanno smaltite, e dati i tempi assai lunghi che il materiale impiega (decadimento dopo decadimento) a raggiungere una forma stabile e non radioattiva, il rischio di una contaminazione ambientale (dovuta non a una fuga di radiazioni improvvisa, ma ad un lento rilascio di radiazioni nell’ambiente) è elevato.
  4. Il nucleare è conveniente (almeno per l’Italia)? No. Il nucleare attuale è assolutamente un investimento a perdere, per diversi motivi. Il primo è che gli impianti nucleari richiedono investimenti titanici in misure di sicurezza, quindi i costi iniziali si ripagano solo in tempi molto lunghi. Il secondo è che se pure è vero che l’Italia attualmente importa energia dall’estero, e che investendo sul nucleare, potrebbe fare a meno di parte di questa importazione, il combustibile radioattivo va importato a sua volta, e quindi la riduzione della spesa sarebbe solo parziale. Il terzo è l’andamento dei prezzi del combustibile: l’Uranio è sostanzialmente una risorsa monopolizzata (due terzi di tutto l’Uranio mondiale vengono estratti in Australia) e la richiesta di energia dei paesi in via di sviluppo sta causando un aumento dei prezzi devastante. Negli ultimi 10 anni il prezzo dell’Uranio è aumentato del 900%, e se col prezzo attuale l’Italia si ripagherebbe di un investimento sul nucleare in circa trent’anni, è chiaro che se il prezzo continua a salire, la spesa per l’importazione del combustibile diverrà uguale, se non superiore, alla spesa attuale per l’importazione di energia.
  5. Se è sconveniente, perché altri paesi europei come Francia e Germania, utilizzano l’energia nucleare? La domanda è posta male: non si può considerare un dato senza guardare anche la linea di tendenza. È come dire che se ci sono due automobili sulla Torino-Milano, quella più vicina a Milano è quella che arriverà prima a Milano, anche se magari sta andando in direzione opposta. Nello specifico, è vero che molti paesi europei sono dotati di impianti nucleari, perché se ne sono dotati quando tale risorsa energetica sembrava più conveniente, e si riteneva che nel giro di pochi anni si sarebbe riusciti a realizzare la fusione nucleare. Ora che entrambi questi presupposti sono venuti meno, i paesi in questione stanno disinvestendo sull’energia nucleare: ovvero stanno andando in direzione opposta rispetto a chi oggi investe sul nucleare.
  6. Esiste una forma di energia nucleare che non comporta tutti questi problemi? Si. Si tratta dell’energia ottenuta da processi come la nuclearefusione nucleare, o la cavitazione. Queste forme di energia si basano sempre su fenomeni nucleari, ma non richiedono combustibili radioattivi, non producono scorie radioattive, e i combustibili sono teoricamente a basso prezzo e facilmente accessibili. Tuttavia produrre energia tramite questi processi è estremamente complesso, e estremamente costoso, e in alcuni casi si tratta di fenomeni ancora in fase di studio. Forse in futuro questi processi potranno sostituire le attuali fonti energetiche primarie dell’umanità, ma attualmente sono o sconvenienti da un punto di vista economico, o troppo complessi da realizzare su grande scala. Mi limito a segnalare il fatto che all’estero la tendenza è appunto quella di investire nella ricerca per arrivare a produrre energia (nucleare e non) pulita, e di disinvestire sul nucleare a fissione, mentre in Italia la tendenza (fino al referendum del 2011) era esattamente quella opposta.
  7. Cosa sono esattamente le radiazioni? Le radiazioni, per come vengono intese quando si parla di energia nucleare, sono essenzialmente particelle che vengono “emesse” da atomi o da nuclei instabili, che rilasciando queste particelle si trasformano in atomi o in nuclei più stabili. Tuttavia il termine ha un significato molto più vasto, ad esempio di parla di “radiazione elettromagnetica”, di “radiazione cosmica di fondo” e anche le particelle che proveniendo dallo spazio interagiscono con l’atmosfera terrestre generano “radiazioni”.
  8. Le radiazioni prodotte nei processi di una centrale nucleare, sono pericolose? Si. Le radiazioni prodotte in processi atomici o nucleari si dividono principalmente in tre tipi: particelle Alfa, Beta e Gamma. Le radiazioni alfa sono nuclei di elio, composti quindi da due protoni e due neutroni: hanno un’elevata probabilità di interazione con la materia (inclusa la materia organica del nostro corpo), e quindi sono molto pericolose; allo stesso tempo però sono abbastanza facili da schermare. Le radiazioni beta sono essenzialmente elettroni. La probabilità di interazione è molto più bassa, ma sono comunque in grado di recare danni ai tessuti organici: inoltre, il fatto che siano più difficili da schermare, le rende pericolose. Le radiazioni gamma sono radiazione elettromagnetica (fotoni) ad altissima energia: in molti casi sono innocue perché la loro elevata energia le porta a passare attraverso la materia senza interagire con essa. Un’esposizione prolungata però può comunque creare danni al corpo umano, e per di più schermarle è assai difficile.
  9. Che cos’è la radiazione elettromagnetica? Essenzialmente, è la luce, intesa però in un senso più ampio. A basse energie si manifesta come un’onda, mentre ad alte energie si manifesta sotto forma di particelle (i fotoni). La radiazione elettromagnetica è contraddistinta da due grandezze, l’energia e la lunghezza d’onda, che sono inversamente proporzionali: più è grande una, più è piccola l’altra, e viceversa. La radiazione elettromagnetica di più bassa energia è quella nota come “radiazione cosmica di fondo”, mentre altre forme di radiazioni elettromagnetiche a bassa energia sono le onde radio e i raggi infrarossi. A metà della scala di energia c’è la luce visibile, che quindi è, a tutti gli effetti, una radiazione. Il motivo per cui è “visibile” è che la sua lunghezza d’onda è tale da permetterne l’interazione con le nostre cellule e in particolare con le cellule della retina. Continuando a salire nella scala energetica troviamo i raggi ultravioletti (che sono pericolosi proprio in virtù del fatto che hanno un’energia elevata, ma anche lunghezza d’onda in grado di interagire con le cellule organiche), i raggi X (la cui lunghezza d’onda permette loro di passare attraverso la pelle, infatti vengono usati nelle radiografie), e per finire i raggi Gamma (quelli meno energetici possono ancora fare danni ad un corpo umano, mentre quelli ad alta energia lo attraversano sostanzialmente come fosse aria).
  10. La radiazione elettromagnetica è pericolosa? Dipende: a determinate lunghezze d’onda, può diventarlo, soprattutto nel caso di un’esposizione prolungata del corpo umano ad essa. Ad esempio i raggi ultravioletti sono pericolosi per la pelle. I raggi X, più penetranti, possono essere pericolosi per le ossa (e questo è il motivo per cui le radiografie ospedaliere sono fotografie e non riprese). Le temutissime onde radio invece, sono quasi del tutto innocue, anche perché sono meno energetiche della luce visibile: se l’esposizione prolungata alle onde radio provocasse il tumore, anche la luce visibile dovrebbe farlo, e così non è. Tuttavia, le onde radio possono provocare danni “indiretti”: ad esempio è provato che l’uso prolungato di telefoni cellulari può provocare danni al corpo umano. Questo non dipende direttamente dalle onde elettromagnetiche in entrata e in uscita dall’apparecchio, ma dal fatto che il dispositivo di ricezione del telefono (l’antenna) si scalda in caso di utilizzo prolungato: il tenere costantemente una fonte di calore vicino al cervello può provocare dei danni.

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Ho cercato in questo articolo di rispondere alle “FAQ” (Frequently Asked Questions), le domande più frequenti che mi vengono rivolte dalle persone che, conoscendo i miei studi, mi interpellano su questo tema. Qualora i lettori avessero ulteriori curiosità, sarò lieto di rispondere loro fintanto che le mie nozioni mi consentiranno di farlo.

Luca Romano

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