Rifiuti Radioattivi – Un Breve Vademecum – Parte I

Articolo a cura di Stefano Terlizzi

Il 1986 fu un anno drammatico: il disastro di Černobyl’ scosse in modo irreversibile la fiducia nell’energia atomica e ne mise in mostra limiti e debolezze. Da allora, è stato impossibile giudicare in modo equilibrato qualsiasi questione concernente l’energia atomica. Ne è esempio la discussione sulla gestione dei rifiuti radioattivi. I pro-nuclearisti sminuiscono il problema o lo negano. I gruppi anti-nuclearisti lo agitano come totem in qualsiasi discussione. In questa serie di articoli tenterò di dare una visione sinottica e oggettiva dell’argomento, pur non avendo nessuna pretesa di esaustività.

Viene definito rifiuto radioattivo (o scoria, usando un’espressione più colorita) qualsiasi materiale di scarto contenente materiale radioattivo. Con l’aggettivo radioattivo, si denota qualunque atomo in cui il nucleo emetta particelle ionizzanti, ovvero capaci di strappare gli elettroni degli atomi con cui interagiscono. I rifiuti radioattivi sono generati non solo nel nocciolo dei reattori nucleari a fissione o durante l’arricchimento dell’uranio, ma possono provenire anche da altri settori. ln medicina, per esempio, sorgenti al Cesio-137 sono comunemente usate per la radioterapia.

Il livello di radioattività, in altre parole il numero di particelle ionizzanti emesse al secondo, diminuisce nel tempo con legge esponenziale. La costante di tempo nella legge esponenziale, detta vita media dell’isotopo radioattivo, è proprio di ogni materiale e può variare da poche frazioni di secondo fino a miliardi di anni. Da una parte, dunque, esistono scorie che raggiungono livelli di radioattività non dannosi in brevi lassi di tempo; dall’altra, invece, vi sono materiali, per cui bisogna aspettare centinaia di migliaia di anni prima di poterli smaltire in impianti convenzionali. Per differenziare le scorie radioattive sulla base del loro livello di radioattività, s’introducono convenzionalmente tre categorie concettuali:

• Rifiuti a bassa radioattività. Questa categoria costituisce il 90% in volume di tutte le scorie prodotte. Prodotti da ospedali, industrie e nel ciclo del combustibile per reattori nucleari, possono essere maneggiati senza particolari precauzioni (non c’è bisogno di schermatura). In generale contengono piccole quantità di materiali radioattività a breve vita media.
• Rifiuti a media radioattività. I rifiuti appartenenti a questa categoria costituiscono il 7% in volume di tutte le scorie prodotte. Tipicamente si tratta resine, rivestimenti metallici e materiale contaminato proveniente da operazioni di smantellamento di reattori nucleari. Alcuni di questi rifiuti richiedono una schermatura anti-radiazione per poter essere maneggiati dagli operatori; tuttavia, poiché l’energia prodotta dal decadimento radioattivo è sempre minore di 2 kW/m³, non è necessario preoccuparsi del loro raffreddamento nella fase di smaltimento.
• Rifiuti ad alta radioattività. Benché costituiscano solo il 3% del totale dei rifiuti prodotti, producono il 95% della radioattività associata alla produzione di energia elettrica. Sono i rifiuti più difficili da trattare. L’intensa radioattività e l’alta temperatura dovuta al decadimento degli isotopi radioattivi, necessitano di un’adeguata schermatura e di barriere ingegnerizzate per la rimozione del calore prodotto. In generale ricchi di elementi transuranici come il plutonio, i rifiuti ad alta radioattività sono costituiti dal combustibile nucleare esausto e dalle scorie del riprocessamento. Con questo ultimo termine, s’intendono le operazioni di riciclo del combustibile esausto.

La gestione e lo smaltimento dei rifiuti ad alta radioattività, ed in misura inferiore a media radioattività, è un tema di fondamentale importanza per il futuro della tecnologia nucleare. Bisogna però notare come questo problema sia stato ingigantito, soprattutto in Italia. Usando i dati provenienti da Ispra attraverso un articolo del Corriere della Sera, 15000 m³ di rifiuti nucleari ad alta radioattività (detti anche di III Categoria) devono essere smaltiti in Italia. Tuttavia, se si considerano le dimensioni di un campo di calcio regolamentare (105 m x 68 m) ed uno strato di rifiuti di 2.1 metri, si può notare come un solo rettangolo di gioco sarebbe sufficienti a contenere tutti i rifiuti ad alta radioattività prodotti dall’Italia in 50 anni!

È dunque necessario, non solo leggere i dati, ma interpretarli alla luce della razionalità, soprattutto, quando si considera un tema polarizzante come la gestione dei rifiuti radioattivi.