Energia nucleare: si o no?

ENERGIA NUCLEARE: SI O NO?

Sino agli inizi degli anni '80 vi era una gran fiducia che l'energia atomica potesse essere un'energia senza rischi. Si prendevano moltissime precauzioni nella costruzione e nel funzionamento delle centrali atomiche e seno soli costruite centinaia, in tutto il mondo. Queste centrali facevano diminuire la dipendenza dal petrolio. Poi ci si è reso conto che, invece le centrali nucleari non sono sicure.

Già alla fine di mano del 1979 avvenne un guasto imprevisto in una centrale nucleare in Pennsylvania. Con lo sviluppo di una nube fortemente radioattiva; vi era anche il pericolo di ben più gravi disastri, per cui si prevedeva lo sgombero della popolazione (circa un milione di persone) nel raggio di 300 km dalla centrale. Quasi contemporaneamente vi fu perdita di materiale radioattivo in due centrali nucleari, una nella Repubblica Federale Tedesca e l'altra in Giappone.

Nell'aprile 1986 a Chernobyl, In Ucraina (URSS) in una centrale nucleare della potenza dl mille megawatt, uno dei 4 reattori nucleari si è guastato. Si è formata una nube radioattiva che ha girovagato in tutto il mondo, rendendo radioattive l'acqua, la terra, i vegetali e Il latte. Ai notevoli danni ecologici ed economici si aggiunge Il danno che queste radioattività arrecheranno agli esseri viventi in futuro.

Dopo l'incidente di Chernobyl, l'inabilitazione antinucleare si è estesa in tutto il mondo.

Nel referendum del 1987, gli italiani hanno manifestato la loro volontà di rinunziare alle centrali atomiche, e di volere altre fonti di energia, non pericolose e non inquinanti. In attesa che queste nuove fonti di energia siano inventate, è necessario evitare sprechi di energia, cioè risparmiare al massimo l'energia elettrica.

Lo centrali nucleari pongono oltre a quello della sicurezza, altri due problemi: Io smaltimento delle scorie radioattive e l'inquinamento termico. Il materiale radioattivo usato nelle centrali nucleari, col tempo diviene meno attivo e deve esser sostituito. Il materiale scartato è ancora radioattivo e pericoloso. Nei soli Stati Uniti vi sono già decine di migliaia di tonnellate di materiale radioattivo non più utilizzabile e da eliminare. Nella centrale nucleare di Caorso, vicino Piacenza, vi sono già circa 20.000 quintali di scorie radioattive. Questo materiale è pericolosissimo per la sua alta radioattività e non si sa ancora come eliminarlo. In genere lo si mette in cassoni di cemento che vengono sotterrati in luogo sicuro o gettati nelle profondità marine . Ma col tempo questi cassoni possono esser danneggiati e quindi, prima o poi, queste sostanze radioattive possono uscire. Sui giornali si è letto che un deposito di materiali radioattivi vicino al lago Erie, negli Stati Uniti, ha perduto del materiale radioattivo che è arrivato nel lago che serve per l'approvvigionamento idrico dei dintorni. In Francia, vicino a Cherbourg, il materiale radioattivo di un serbatoio è filtrato nella terra: nel mare di Normandia si trovano tracce di radioattività tre volte superiori al livello accettabile; i granchi cominciano a morire a causa degli effetti delle radiazioni. Una commissione statunitense sta studiando come fare per disfarsi di questi materiali, ma le proposte non si sapranno tanto presto. Poi si vedrà. Ma, per continuare ad essere obiettivi, bisogna ricordare che le centrali termiche (che usano carbone o prodotti petroliferi) producono un fortissimo, continuo, inquinamento dell'aria, forse più pericoloso.

Il secondo tipo di inquinamento prodotto dalle centrali nucleari (ma anche da tutte le altre centrali termiche e da molte Industrie) è l'inquinamento termico dell'acqua. Le centrali nucleari e quelle termiche hanno bisogno di una grande quantità di acqua, che prelevano dal fiumi o dal laghi (infatti sono sempre localizzato vicino a fiumi). Si produce acqua calda che viene riversata nel fiumi, che, a valle delle centrali nucleari hanno quindi acqua a temperatura superiore. Questo innalzamento dalla temperatura dell'acqua ha un effetto disastroso sulla flora e fauna acquatica e quindi cambia il delicato equilibrio ecologico.

A bilanciare questi dati negativi delle centrali nucleari (problemi di smaltimento dei materiali radioattivi, inquinamento termico delle acque) e pericoli dl tragici Incidenti vi è la constatazione, Innegabile, che la nostra civiltà ha bisogno delle grandi quantità di energia che asse possono dare, Non ci sono, per ora, fonti alternative, Non sappiamo ancora come sfruttare l'energia solare; e anche il carbone produce Incidenti e inquinamento.

Se si riuscirà a trovare le condizioni per la fusione nucleare, oltre ad avere più energia, diminuiranno i rischi delle scorie radioattive.

Infatti, le scorie radioattive della fusione nucleare hanno un tempo di dimezzamento molto breve e quindi dopo pochi anni non sono più pericolose.

LE CENTRALI NUCLEARI

Nei processi di fissione nucleare, se abbiamo una quantità di materiale inferiore alla massa critica, non c'è pericolo di esplosione, ma sempre si produce energia. Le centrali nucleari per la produzione di energia elettrica consistono di un reattore in cui vi sono delle barre di ²³⁵U. Tra queste barre vi sono delle barre di altri materiali che hanno la funzione di rallentare i neutroni (la reazione di fissione avviene con neutroni lenti). L'energia ottenuta dai processi di fissione serve per riscaldare acqua (o un altro fluido) che, sotto forma di vapore, genera l'elettricità. Da un grammo dell'isotopo ²³⁵U dell'uranio si ottiene la stessa quantità di energia ottenibile bruciando 2 tonnellate di carbone. Nella (figura 2) riportiamo lo schema di una centrale nucleare.
Fino a qualche anno fa l'energia nucleare aveva un costo superiore a quella tradizionale; ma ora i costi sono comparabili.
Quindi per ragioni economiche e per ragioni politiche (eliminare la dipendenza totale dal rifornimento del petrolio) il numero delle centrali nucleari nel mondo sta aumentando; nella (figura 1) indichiamo il numero delle centrali nucleari in esercizio o in costruzione nei paesi più industrializzati. Vi è da notare che, mentre nella vicina Francia, il 34,3% di tutta l'energia elettrica deriva da centrali nucleari, questa percentuale è del

Figura 1. Numero delle centrali nucleari in esercizio o in costruzione (1986).

2,5% in Italia.

Figura Schema di una centrale nucleare. In un reattore vi sono molte barre di uranio (indicate in rosso. U) intervallate da barre di grafite (G. in nero) che hanno la funzione di rallentare i neutroni. Tra le barre di grafite si possono inserire, più o meno, barre di acciaio al boro (in verde), che impedendo il passaggio dei neutroni, possono rallentare o fermare il processo di fusione. Il reattore è circondato da una spessa parete di cemento che ha la funzione di impedire l'uscita di radiazioni. Intorno alle barre, nel reattore, circola sodio metallico fuso che assorbe il calore prodotto dalla reazione di fusione. Il sodio caldo, mediante una pompa P1 viene fatto circolare nello scambiatore di calore S1, dove porta all'ebollizione l'acqua che vi circola. Il vapore d'acqua muovo una turbina (che genera corrente elettrica), e viene poi condensato in un secondo scambiatore di colore Sa. L'acqua calda uscente da questo secondo scambiatore di calore viene riversata nei fiumi, producendo un inquinamento terni. CO- Una grande centrale nucleare può produrre anche 150 milioni di kilowattora.

LE ARMI NUCLEARI

Nei processi di fissione nucleare c'è una reazione a catena e in ogni passaggio c'è la produzione di una grande quantità di energia. La reazione avviene alla massima velocità solo se la massa di uranio a disposizione è maggiore della massa critica. Se abbiamo una bomba dove più quantità di uranio, ognuna inferiore alla massa critica sono tenute separate, la reazione non avviene velocemente e quindi non si produce una grande quantità di energia. Ma se queste masse sono unite e si innesta la reazione, la fissione avviene con la massima velocità e si ha una terribile esplosione. Nella bomba atomica diverse quantità di uranio sono tenute separate tino a che la bomba cade; arrivata la bomba al suolo, o immediatamente prima, le masse sono unite e si innesca la reazione. La prima bomba atomica, lanciata su Hiroshima il 6 agosto 1945 produsse un'esplosione paragonabile a quella di 20.000 tonnellate di tritolo e si raggiunse una temperatura superiore ai 5 milioni di gradi: morirono all'istante 8000 giapponesi e altri 91.000 morirono nei giorni e negli anni successivi, a causa delle ferite e degli effetti delle radiazioni. In seguito, sono state costruite bombe molto più potenti.

Abbiamo visto che nei processi di fusione si ha un'energia ancora maggiore che nei processi di fissione. Alcuni militari e politici pensarono che le bombe atomiche non fossero abbastanza potenti: occorreva qualcosa di più: una bomba a fusione.

Ma per far partire il processo di fusione occorre una temperatura altissima. Perché non sfruttare il calore prodotto da una bomba atomica per far partire una reazione dl fusione? Così nacque la bomba H (la bomba e idrogeno) in cui un'esplosione atomica serviva come semplice innesco, detonatore, per la più terribile fusione nucleare. L'esplosione di una bomba li equivale alla esplosione di 100 milioni di tonnellate di tritolo e produce la temperatura di 1 miliardo di gradi.

Una bomba atomica, sganciata su una città, distrugge tutto, case, i3ndustrie, caserme, Impianti militari, porti, e uccide all'istante anche centinaia di migliaia di persone. Ma evidentemente questo non basta a certi politici e militari. Si parla ora di una nuova bomba, la bomba N, la bomba al neutrone. Questa nuova bomba, rispetto alle altre, ha il vantaggio di non distruggere le case, il porto, le industrie. Principalmente, non uccide istantaneamente gli uomini: li fa morire lentamente, poco a poco, tra atroci sofferenze.

Considerando quanto detto, in questo paragrafo e nel precedente, ci sarebbe da maledire gli scienziati nucleari e da gettare una bomba sull'energia nucleare. A difesa degli scienziati nucleari c'e da dire che, in genere, essi lavorano per il progresso della scienza e non sono responsabili delle cattive applicazioni delle loro scoperte, come nessuno pensa di accusare gli inventori dell'automobile per gli incidenti stradali.

Compito dello scienziato è studiare la natura per carpirne i segreti, per far aumentare la conoscenza. La società deve poi decidere se usare o no, e come, le scoperte della scienza.

EFFETTI DELLE ESPLOSIONI NUCLEARI

Le esplosioni nucleari hanno quattro tipi di effetti: immediati, ritardati, somatici e genetici. Tra gli effetti immediati ci sono la completa distruzione di ogni cosa entro un determinato raggio dal punto dell'esplosione. Questa distruzione è dovuta alle enormi temperature raggiunte, all'onda d'urto della esplosione, alla fortissima esposizione alle radiazioni. Gli effetti ritardati sono dovuti essenzialmente agli isotopi radioattivi prodotti nell'esplosione. Queste sostanze impregnano il suolo per anni (l'atollo di Bikini, dove furono fatte esplodere due bombe atomiche sperimentali nel 1946, è inabitabile per le radiazioni ancora oggi presenti), sono dilavati nei fiumi e nel mare e quindi uccidono i pesci o danneggiano chi mangia questi pesci. Il fungo radioattivo della esplosione viene disperso dal vento in tutta l'atmosfera e quindi dopo giorni dalla esplosione, nell'aria o sulla terra, di un ordigno nucleare si ha l'aumento della radioattività dell'aria in tutto il mondo.

Le grandi potenze nucleari (U.S.A., URSS e Inghilterra) si sono impegnate a non far più (se non in caso di guerra) ricorso a esplosioni di bombe atomiche nell'atmosfera. Ma altri paesi (Francia e Cina per esempio) non hanno firmato questo trattato e continuano a fare avvenire delle esplosioni atomiche nell'atmosfera. La quantità di bombe atomiche dei vari tipi conservata nei vari arsenali militari è più che sufficiente a distruggere completamente la vita sul nostro pianeta, e per sempre.

Le radiazioni emesse da un radioisotopo possono danneggiare le cellule viventi e quindi gli organismi viventi. I danni possono essere di due tipi: a carico del soggetto esposto alle radiazioni e a carico anche dei suoi discendenti. L'esposizione alle radiazioni può causare l'alterazione di composti organici, proteine, enzimi, acidi nucleici: tessuti più esposti agli effetti delle radiazioni sono quelli a più rapido sviluppo come quelli delle gonadi (cioè ovaie e testicoli), del midollo osseo e del feto. Anche i tessuti tumorali, che sono caratterizzati da un rapido sviluppo, sono danneggiati dalle radiazioni: a questa azione distruggitrice delle radiazioni è dovuto l'uso dei raggi X e  nella cura di alcuni tumori.

Per quello che riguarda gli effetti genetici, cioè a carico dei discendenti, le radiazioni possono alterare i cromosomi, per cui le cellule figlie non sono più uguali alle cellule madri: i figli delle persone molto esposte alle radiazioni possono nascere handicappati.

Si può essere esposti alle radiazioni in due modi, uno conscio e l'altro inconscio. I radiologi, e quanti lavorano con isotopi radioattivi, sanno i pericoli cui vanno incontro non lavorando nelle condizioni di sicurezza. L'immissione di scorie radioattive nell'acqua di scarico, la rottura di contenitori di radioisotopi nel trasporto, l'uso di orologi con cifre luminescenti, sono tutte cause di pericolo di cui spesso si può non essere consci.

Le esplosioni atomiche nell'atmosfera, e i gravi incidenti alle centrali nucleari anche distanti da centri abitati, o all'altro capo dell'emisfero, causano la formazione di una notevolissima quantità di isotopi radioattivi che vengono dispersi nell'atmosfera e prima o poi capitano nei nostri polmoni o nei nostri cibi. Per esempio, nelle esplosioni nucleari c'è la formazione dell'isotopo, dello iodio e dello stronzio; dato che lo stronzio ha proprietà molto simili a quelle del calcio e che le nostre ossa scambiano continuamente il loro calcio con quello in circolazione, lo stronzio radioattivo può venir fissato nelle nostre ossa e di lì mitragliare continuamente il midollo osseo e causare la leucemia, cioè un abnorme aumento dei globuli bianchi del sangue. Lo iodio radioattivo si fissa invece nella tiroide.