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13 Maggio 2021
13:18

Cosa sta succedendo a Chernobyl, dove ci sono segni di fissione nucleare: quali sono i rischi

Da alcuni anni gli scienziati stanno osservando un lento ma progressivo aumento delle emissioni di neutroni dal materiale radioattivo nella centrale di Chernobyl, “segno” di fissione nucleare in atto nel cuore del reattore 4, esploso nel 1986. Se il fenomeno non si estinguerà naturalmente o non verrà controllato in qualche modo, in futuro potrebbe dar vita a una nuova esplosione. Ecco quali sono i rischi.
A cura di Andrea Centini
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Il nuovo "sarcofago" sul reattore 4 della centrale di Chernobyl. Credit: wikipedia
Il nuovo "sarcofago" sul reattore 4 della centrale di Chernobyl. Credit: wikipedia

Il 26 aprile del 1986 il reattore nucleare “RBMK” numero 4 della centrale ucraina di Chernobyl esplose durante un test di sicurezza, dando vita al più devastante incidente nucleare della storia. I morti accertati legati alla catastrofe sono poco più di 60, tuttavia secondo alcune stime la nube radioattiva – che in pochi giorni raggiunse una vasta parte dell'Europa – avrebbe provocato decine di migliaia di vittime. A 35 anni dall'esplosione le sue conseguenze sono tutt'altro che risolte, col materiale radioattivo che continua a rappresentare una seria minaccia nonostante gli enormi “sarcofagi” di acciaio e cemento sotto il quale è stato sepolto. Da alcuni anni, inoltre, i sensori piazzati dagli ingegneri hanno iniziato a rilevare un aumento nelle emissioni di neutroni. Si tratta di un segnale della fissione nucleare – la scissione di un nucleo atomico pesante in nuclei atomici più piccoli – ancora in atto nel cuore devastato della centrale, come sottolineato all'autorevole rivista Science dal professor Anatolii Doroshenko, dirigente dell'Istituto per i problemi di sicurezza delle centrali nucleari (ISPNPP) di Kiev.

Quali sono i rischi della fissione nucleare

Questo aumento lento ma progressivo nella concentrazione di neutroni potrebbe essere un “fuoco di paglia”, andando a scemare in futuro spontaneamente, oppure potrebbe dar vita a una nuova esplosione. Non si rischia un incidente analogo a quello del 1986, proprio grazie alle cupole – grandi come palazzi – costruite sopra e attorno al reattore della centrale, tuttavia verrebbe generato un concentrato di polveri e materiali radioattivi instabili al centro della struttura, che renderebbe ancor più complesso lo smaltimento programmato da Kiev. Le masse di combustibile di uranio nel cuore della centrale sono come “tizzoni in un barbecue”, ha dichiarato Neil Hyatt, chimico dei materiali nucleari presso l'Università di Sheffield. A causa di questo processo, il cui innesco non è ancora pienamente compreso dagli esperti, non può dunque essere escluso che possa verificarsi un incidente, come affermato dal dottor Maxim Saveliev dell'ISPNPP.

Cosa sono gli FCM

Una spiegazione del fenomeno in corso è stata data da Science, che ha contattato diversi esperti coinvolti nella gestione della centrale, sita a 3 chilometri dalla città fantasma di Pryp"jat'. Tutto ebbe inizio in quel drammatico 26 aprile, quando lo scioglimento di una parte del reattore 4 fece fondere le barre di combustibile di uranio, il rivestimento zirconio, le barre di controllo in grafite e la sabbia in un fiume di lava radioattiva, che fluì nel seminterrato della sala del reattore. Qui il materiale si indurì in formazioni che gli scienziati chiamano “fuel-containing materials” o FCM; si stima che in quelle di Chernobyl siano contenute ben 170 tonnellate di uranio irradiato. Sono questi FCM a emettere neutroni, in particolar modo quelli presenti nella stanza 305/2. Si tratta di materiale pericolosissimo e altamente instabile, la cui capacità di emissione è strettamente legata alla presenza dell'acqua.

Il ruolo dell'acqua nel rischio di esplosione

Come spiegato dagli esperti, il primo “sarcofago” – chiamato Shelter – eretto nel 1987 per contenere la fuga radioattiva non era impermeabile e permetteva all'acqua piovana di entrare in contatto col materiale radioattivo. L'acqua rallenta i neutroni e aumenta la loro capacità di scindere i nuclei di uranio, pertanto a ogni acquazzone venivano registrate impennate nelle emissione di queste particelle. Poiché uno degli FCM era considerato particolarmente problematico, uno scienziato “temerario” si introdusse nella sala del reattore per cospargerlo con del nitrato di gadolinio, un composto che ha la proprietà di assorbire i neutroni. Col passare del tempo vennero costruiti dei "tappi" sul tetto del sarcofago a base di questo composto, proprio per contenere le emissioni di neutroni. Naturalmente non potevano essere applicati alle zone più remote della sala del reattore, che hanno così continuato a reagire.

La seconda cupola sul reattore 4

Da quando nel 2016 è stata applicata la seconda grande cupola protettiva e impermeabile, la New Safe Confinement (NSC) alta come un palazzo di 30 piani e costata ben 1,5 miliardi di dollari, il numero di neutroni è rimasto costante nella maggior parte delle aree della centrale, ma è iniziato a salire in modo preoccupante in alcune zone. Ad esempio, nel giro di quattro anni è praticamente raddoppiato nella già citata stanza 305/2. Com'è possibile se non può più passare l'acqua piovana? Secondo gli esperti sarebbe proprio il processo di disidratazione del carburante che, attraverso un processo non ancora definito, sta accelerando la produzione delle particelle attraverso la scissione dei nuclei di uranio. “Sono dati credibili e plausibili”, ha dichiarato il dottor Hyatt, ma “non è chiaro quale possa essere il meccanismo” scatenante.

Il rischio che si corre è dovuto al fatto che al calare del livello di idratazione degli FCM possa esserci una “accelerazione esponenziale della reazione di fissione”, spiega il dottor Hyatt. A quel punto non si può escludere “un rilascio incontrollato di energia nucleare” e dunque un nuovo incidente. Come indicato, grazie al colossale NSC non si rischia una seconda catastrofe di Chernobyl, ma in caso di esplosione il sarcofago si riempirebbe di detriti ancor più instabili e difficili da controllare, rimuovere e stoccare in un deposito geologico, come vorrebbe Kiev. L'idea è quella di costruire un robot resistente alle radiazioni per intervenire direttamente sugli FCM e inserire al loro interno barre di boro in grado di assorbire i neutroni, ma al momento si tratta solo di idee sulla carta che richiederanno anni prima di poter essere messe in pratica.

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