domenica 28 agosto 2011

Chernobyl e Fukushima: due incidenti diversi

L’incidente al reattore numero 4 della centrale nucleare di Chernobyl ebbe luogo alle ore 1:23 del 26 aprile 1986. La violazione delle procedure operative e di sicurezza, la scarsa conoscenza del funzionamento e comportamento del reattore e la mancanza di comunicazione tra gli addetti coinvolti all’atto dell’incidente furono la causa di quella catastrofe. Infatti, in un pericoloso quanto mal pianificato esperimento per verificare il comportamento del reattore in condizioni critiche, i responsabili in turno alla centrale disinserirono molti dei sistemi di sicurezza ed esclusero il sistema di raffreddamento di emergenza. Il reattore fu portato ad operare in un regime estremamente instabile di bassa potenza e con poche barre di controllo inserite. L’elevata temperatura dell’acqua di raffreddamento formò delle bolle simili – ma più grandi – a quelle che compaiono nell’acqua in una teiera prima che giunga ad ebollizione. La presenza di queste bolle di vapore riduceva la presenza di acqua e dunque la capacità di assorbire i neutroni della reazione a catena. Meno acqua implicava una reazione nucleare più intensa che aumentava il calore che a sua volta faceva bollire ancora più acqua formando bolle sempre più grandi e aumentando ancora la reazione nucleare, la temperatura e la pressione del reattore. Questo circolo vizioso fu rotto solo dall’esplosione termica del reattore, che liberò isotopi radioattivi (cesio-137, iodio-131, plutonio-239, 240, 241) in una grande regione, spinti in alto dall’incendio innescato dalla grafite (essenzialmente carbone) che era usata per moderare il reattore. Si calcola che circa 33.000 Tera Bq (ossia 33 miliardi di miliardi di Bq ) siano stati sparsi nell’aria dall’incidente di Chernobyl. 
Più di 100 persone furono esposte radiazione in dosi di svariati Sievert, vale a dire migliaia di volte più alta di quanto sinora avvenuto a Fukushima. 

Un ottimo libro che analizza in dettaglio l'incidente di Chernobyl, le sue cause, gli effetti fisici a breve  e lungo termine è: 
R. F. Mould, Chernoby Record. The Definitive History of the Chernobyl Catastrophe, IOP publishing 2000
Su Amazon  è di sponibile a  più di 100 $, ma sono consultabili molte pagine in anteprima. 

50 individui morirono nei giorni successivi all’esposizione: si trattava di addetti alla centrale, di piloti, di pompieri. Gli abitanti della città di Pripyat, Chernobyl e di più di un centinaio di villaggi, per un totale di circa di 120.000 persone, dovettero essere evacuati nei giorni seguenti: non avrebbero fatto più ritorno nelle loro case. Centinaia di migliaia di “liquidatori”, ovvero il personale esposto ad elevate dosi per mettere in sicurezza e sigillare il reattore, sono morti o sono malati. La nube contenente materiale radioattivo si sparse per l’Europa, dove avrebbe aumentato l’incidenza dei tumori negli anni a venire. 

Gli effetti biologici e sulla popolazione sono noti con minor certezza. Esistono rapporti che forniscono versioni fortemente contrastanti dei danni e dei morti causati dall'incidente di Chernobyl:

Secondo il rapporto UNSCEAR in numero di morti accertati è pari a 58. Inoltre tutti i tumori alla tiroide, essendo stati individuati in tempo grazie ad un accurato monitoraggio tra la popolazione, non hanno causato vittime. 




A Fukushima i reattori sono relativamente intatti e la quantità materiale radioattivo disperso è minore di quello della centrale ucraina. Nonostante la reazione nucleare fosse stata interrotta pochi secondi dopo il terremoto, il calore residuo è stato sufficiente a fondere le barre di combustibile in assenza di ricircolo dell'acqua. Questa fusione non ha nulla a che fare con la fusione nucleare ma – come tanti  bastoncini di cioccolato lasciati al sole  -  ha squagliato insieme le barre di combustibile, di controllo e del moderatore in un’unica massa, rendendone estremamente difficile se non impossibile, la rimozione.
Senza acqua e con il nucleo fuso la temperatura nei reattori è salita di migliaia di gradi e il rivestimento interno di zirconio ha scisso l’acqua in idrogeno e ossigeno. L’idrogeno è un gas leggero e altamente esplosivo e accumulatosi negli edifici dei reattori ne ha causato l’esplosione (chimica). Anche il reattore numero 4 è esploso a causa dell'idrogeno proveniente dal numero 3: infatti le barre site nella piscina, inizialmente (anche al tempo di stesura del libro) indicate come causa dell'esplosione, sono state trovate in buono stato.
Anche se i contenitori in metallo sono stati fuso, le protezioni in cemento dei reattori della centrale giapponese sono ancora intatti, dato che l’esplosione ha avuto luogo negli edifici e non nel reattore come nella centrale ucraina.

Nel caso di Fukushima le stime di radioattività fuoriuscita variano moltissimo ed alcune stime le pongono anche al di sopra di quelle di Chernobyl: si va da 10.000 a 500.000 Tera Bq di materiale radioattivo. Tuttavia questi valori non sono affidabili e soprattutto non tengono conto del fatto che la maggior parte della radioattività è stata poi dispersa sul mare o in mare, riducendo sino ad ora il rischio per il Giappone.

(adattato, aggiornato ed espanso dal testo sul "Come sopravvivere alla radioattività". Grazie a tutti quelli che hanno fornito commenti e suggerimenti)