Da Chernobyl a Fukushima: 25 anni dopo, l'incubo nucleare ritorna.
Due remote località, di cui nessuno - a parte tecnici, scienziatii e funzionati governativi impegnati nel campo dell'energia atomica - avevano mai sentito parlare. Adesso, controvoglia, si ritrovano a essere invocati (da alcuni almeno) come simboli della spinta all'autodistruzione degli esseri umani.
E' davvero possibile rintracciare delle analogie tra i due incidenti? Quanto successo a Chernobyl si sta ripetendo in queste settimane a Fukushima? O, piuttosto, si tratta di eventi assolutamente distanti, non solo nel tempo e nello spazio, ma anche per quanto riguarda tecnologie e procedure?
Con questo speciale di approfondimento, Greencity si propone di presentare una 'memoria' di quanto successo venticinque anni fa in Ucraina e quindi, con l'aiuto degli esperti del Forum Nucleare Italiano, capire le differenze tra i due eventi e anche quali possano essere gli sviluppi della tecnologia nucleare nei prossimi anni.
Cercheremo di rispondere anche a un altro quesito che molti si pongono oggi: è possibile fare a meno del nucleare? Per farlo, partiremo dalle parole di Fatih Birol, capo economista dell'Agenzia Internazionale per l'Energia

[tit: L'incidente, parte 1]
La notte del 25 aprile del 1986, nella centrale nucleare di Chernobyl, inizia un'operazione di manutenzione di routine al reattore numero 4. I vertici della società che gestisce l'impianto hanno deciso di approfittare dell'occasione per eseguire un test sul sistema che fornisce energia in caso di emergenza.
La disponibilità di corrente elettrica per alimentare alcuni componenti vitali di un reattore è fondamentale. Per questo, nell'impianto di Chernobyl sono installati alcuni generatori diesel. Questi, però, hanno una partenza ritardata rispetto al momento in cui viene a mancare la fornitura principale di corrente: pochi secondi, ma le procedure di sicurezza prevedono che anche questo breve lasso di tempo venga azzerato. A questo scopo, i tecnici sovietici sfruttano l'inerzia della enorme turbine a vapore, in grado di generare quella poca energia necessaria per coprire i secondi tra lo spegnimento del reattore e la partenza dei generatori diesel d'emergenza. Qualcosa, però, non funzionava nel sistema, e i tecnici avevano provveduto a installarne uno nuovo di zecca. Quella notte era in programma il test del nuovo sistema. Un test di routine, che prevedeva, però, lo spegnimento di tutta una serie di sistemi di allarme.
All'una di notte inizia il test: gli operatori provvedono a lanciare le procedure di spegnimento. Alle due di pomeriggio il reattore è ancora a circa metà della sua potenza, quasi pronti per il test vero e proprio. Dall'azienda di distribuzione dell'elettricità, però, arriva la richiesta di non chiudere la produzione di elettricità, perché hanno bisogno di affrontare un picco di domanda di energia. Il via libera per l'esecuzione del test arriverà solo dopo altre nove ore di attesa, alle undici di sera.
Un errore nella configurazione del sistema che regola il reattore, però, ha fatto scendere l'output di energia troppo rapidamente. A quel punto, per mantenersi nei parametri di sicurezza, si sarebbe dovuto procedere con lo spegnimento del reattore, senza eseguire il test. Gli operatori, però, volevano andare fino in fondo. L'unico modo per proseguire secondo il programma originario consisteva nel togliere dal cuore del reattore molte più barre di controllo di quanto consentito dalle norme di sicurezza.
All'1:22 del 26 aprile inizia il programma del test, ma la situazione è anomala fin dal primo momento. I sistemi automatici di sicurezza che dovrebbero chiudere il reattore quando il flusso di vapore viene spento sono stati disconnessi, una situazione non prevista dal programma dei test, ma che dava ai tecnici la possibilità (o l'illusione, come si sarebbe poi visto) di poter sospendere il test e riprenderlo secondo le loro necessità.
Ore 1:23:04, la turbina a vapore viene spenta. Le pompe di raffreddamento cominciano a spegnersi. L'output di energia dal reattore, a questo punto, dovrebbe rallentare fino ad azzerarsi: gli operatori, invece, si rendono conto che aumenta.
Ore 1:23:40, viene premuto il bottone che rilascia le barre di controllo e provvede alla chiusura manuale del reattore posti all'esterno della centrale nucleare diranno di aver sentito due esplosioni molto ravvicinate. Nell'aria volano pezzi infuocati di materiale, mentre la palazzina che ospita la turbina prende fuoco.

[tit: L'incidente, parte 2]
Dopo l'esplosione, uno degli operatori andò a ispezionare i danni. Il reattore era completamente distrutto. Il tetto di cemento era a pezzi. Il core del reattore, composto di blocchi di grafite in cui erano alloggiati gli elementi di carburante nucleare, stavano bruciando. L'operatore avrebbe ricevuto, con la sua ispezione, una dose fatale di radiazioni.
Le centrali di tipo RBMK non prevedono edifici di contenimento completamente isolati dall'ambiente circostante esterno. Questo fa sì che le perdite di radioattività possano facilmente coprire aree molto più vaste. Immediatamente dopo l'incidente, due erano le azioni che i tecnici avrebbero dovuto fare: spegnere l'incendio, ovviamente, ma anche e soprattutto impedire la reazione a catena. Per farlo, l'unico modo era gettare nel reattore una sostanza, come le barre di controllo, in grado di assorbire i neutroni. Questo era possibile solo con l'utilizzo di elicotteri. Inoltre, la popolazione avrebbe dovuto essere informata immediatamente (invece, l'allarme venne lanciato solo molto più tardi). I
n seguito, la radioattività ancora presente nel 'core' sarebbe stata contenuta per limitarne la fuoruscita nell'ambiente esterno grazie alla costruzione del cosiddetto sarcofago, una copertura di cemento che isola la palazzina del reattore dall'ambiente esterno. Altro cemento venne pompato sotto la palazzina per impedire alla radioattività di contaminare la falda acquifera. Questo primo sarcofago – ormai invecchiato e con crepe e fessure che ne minacciavano l'integrità e la resistenza - è stato sostituito, a partire dal settembre dello corso anno, da un secondo. Oggi, tutti i reattori di Chernobyl sono fermi. Nell'ex-Unione Sovietica sono ancora operativi alcuni reattori RBMK, ma per fortuna dotati di alcune innovazioni che li rendono più sicuri.

[tit: Chernobyl, 25 anni dopo]
L'incidente fu dovuto a una serie di errori umani, combinati con un progetto generale del reattore pieno di 'buchi' per quanto riguarda la sicurezza.
Per cominciare, l'operazione di estrazione delle barre di controllo fu eseguita in modo non conforme a quanto previsto dalle procedure di sicurezza. I sistemi di protezione automatici vennero messi off appena prima del test - perché i tecnici volevano poter disporre di una maggiore flessibilità ed erano convinti di poterselo permettere (ma questo loro eccesso di ottimismo si sarebbe rivelato drammaticamente errato) - in aperta violazione delle stesse istruzioni previste per l'esecuzione del test.
Perché questa palese violazione delle istruzioni ricevute? Ironicamente, a spingere i tecnici della centrale nucleare sovietica ad agire in questo modo è stato uno dei più diffusi e popolari sentimenti del mondo capitalista: salvare il week end. L'inizio vero e proprio dei test era stato ritardato a causa di un picco nella richiesta di energia che aveva spinto la società di distribuzione e chiedere e ottenere di aspettare qualche ora. E quando, alla fine, tutto era cominciato, nella Centrale di controllo erano presenti solo tecnici di basso e medio livello: il personale di maggior esperienza e preparazione e i vertici della centrale erano andati per il fine settimana! Quando la situazione minacciò di andare fuori controllo, gli operatori presenti, sotto la spinta dell'emotività e dello stress per un possibile incidente, presero decisioni errate che avrebbero avuto, come esito finale, il peggior disastro nucleare della storia.
A tutte queste cause 'umane' vanno aggiunte quelle che hanno a che fare con il progetto e la costruzione dell'impianto. I reattori di Chernobyl erano di tipo RBMK (Reaktor Bolshoy Mosjtsjnosty Kanalny, in inglese High Power Channel-type Reactor, ovvero Reattore di tipo Canale ad Alta Potenza), radicalmente diversi da quelli generalmente in uso nel mondo occidentale: il loro difetto è di essere altamente instabili sotto certe circostanze. L'aumento dell'output di energia, per esempio in caso di malfunzionamento, causa un innalzamento della temperatura dell'acqua di raffreddamento. Come misura di contenimento di questo aumento, in assenza di un intervento automatico dei sistemi di sicurezza – come nel caso di Chernobyl, con i sistemi di sicurezza stoppati dagli operatori - i tecnici avrebbero dovuto diminuire l'output del reattore per mantenere la situazione entro i livelli di sicurezza prescritti. Con questo tipo di reattori, c'è addirittura la possibilità che la situazione sfoci in una reazione a catena incontrollata: un aumento dell'output di energia causa un innalzamento della temperatura, che a sua volta fa crescere l'output. Se questo ciclo di aumenti non viene interrotto, il pericolo di un'esplosione è altissimo, anzi, inevitabile. Un'esplosione paragonabile a quella di una caldaia surriscaldata. Violando istruzioni di sicurezza e di test, quindi, gli operatori hanno portato il reattore in una situazione altamente pericolosa.

[tit: Forum Nucleare Italiano]
Con l'aiuto dell'Uffico Stampa del Forum Nucleare Italiano, che ha gentilmente collaborato rispondendo alle nostre domande, analizziamo brevemente Chernobyl e Fukushima, differenze e punti di contatto. Vediamo anche quali prospettive di sviluppo offre la tecnologia per l'industria del nucleare e - ultimo punto, ma non per questo meno importante - il contributo dell'Italia al riguardo.

Alla vigilia del 25esimo anniversario di Chernobyl il mondo si trova nuovamente di fronte ad un incidente nucleare. È ancora troppo presto per un'analisi ragionata di quanto successo in Giappone, e delle sue conseguenze. Si può già comunque dire che, per fortuna, siamo rimasti lontani da un disastro delle stesse dimensioni.
Le prime voci avallano l'idea di problemi infrastrutturali – gli approvvigionamenti di acqua ed energia – ai quali si sarebbero sommati fattori umani, con decisioni approssimative e precipitose presa dai responsabili nei primi, drammatici momenti.
A fronte di quanto è noto dell'incidente in Giappone, si possono individuare similitudini o, viceversa, differenze rispetto a Chernobyl?
Gli incidenti di Chernobyl e Fukushima hanno caratteristiche diverse. A Chernobyl a causa di un concatenarsi di errori umani un'esplosione ha sventrato il reattore mentre funzionava a piena potenza rilasciando nell'ambiente gran parte delle sostanze radioattive volatili in esso contenute. A Fukushima invece un terremoto di grado 9 della scala Richter ed un'onda di tsunami alta 14 metri hanno portato tre reattori della centrale ad essere, ormai da settimane, in condizioni critiche ed almeno uno di questi sta lentamente rilasciando nell'ambiente elementi radioattivi contenuti nel nocciolo del reattore.
Attualmente il livello di contaminazione ambientale è molto inferiore a quanto avvenuto a Chernobyl nel 1986, sebbene una zona limitata situata a 30 km a nord-ovest della centrale presenta livelli di contaminazione molto elevati. Una rapida individuazione della causa delle fuoriuscite radioattive potrebbe far sì che la situazione non si aggravi considerevolmente. Un quarto reattore, che non era in funzione al momento del terremoto, desta preoccupazione a causa dell'impossibilità di raffreddare il combustibile esaurito immagazzinato all'interno dell'edificio che ha causato il rilascio sostanze radioattive nell'ambiente.

Dal punto di vista tecnico e tecnologico, quali differenze ci sono tra i due impianti, quello in Ucraina e quello giapponese?
I due impianti sono entrambi definibili di "seconda generazione" ma dal punto di vista tecnico sono radicalmente diversi. Il reattore di Chernobyl conteneva 1000 tonnellate di grafite che facevano da ‘moderatore', ovvero servivano a rallentare la velocità dei neutroni in modo che le reazioni di fissione nucleare si potessero auto-sostenere. La grafite contenuta nel reattore dopo l'incidente ha bruciato per 10 giorni permettendo ad una grande quantità di elementi radioattivi di raggiungere gli strati alti dell'atmosfera e di diffondersi in tutta Europa. Inoltre il reattore di Chernobyl non aveva un sistema di contenimento, ovvero una struttura resistente in acciaio e cemento armato in grado di contenere le sostanze radioattive in caso di danneggiamento del reattore.
I reattori di Fukushima sono dal punto di vista tecnico molto diversi da quello di Chernobyl, la funzione di moderatore è svolta dall'acqua invece ché dalla grafite, affinché nei reattori non ci sia materiale combustibile. I reattori di Fukushima sono poi dotati di sistemi di contenimento in acciaio e cemento armato che secondo l'agenzia per la sicurezza nucleare giapponese hanno resistito al violento terremoto e stanno trattenendo al loro interno la gran parte degli elementi radioattivi contenuti nei reattori. Si stanno comunque verificando delle fuoriuscite radioattive, la cui causa è ancora ignota, da almeno uno dei tre reattori, probabilmente attraverso tubi o valvole danneggiate.

L'impianto di Fukushima Daiichi risale ai primi anni Settanta: quali progressi ha fatto, da allora, l'industria dell'energia nucleare?
Il primo reattore della centrale Fukushima-I è entrato in servizio nel 1971, il progetto è però molto antecedente e risale alla fine degli anni '50, inizio anni ‘60. I reattori più moderni, quelli di terza generazione avanzata sono dotati sistemi di sicurezza intrinseca e passiva ovvero sistemi che per operare non necessitano di alimentazione elettrica o dell'intervento umano. I sistemi di raffreddamento passivo presenti in alcuni di questi moderni reattori, nel caso di un black-out elettrico prolungato come quello avvenuto a Fukushima, avrebbero potuto raffreddare i reattori sfruttando il ricircolo naturale dell'acqua di raffreddamento.

Non lontano dai confini italiani ci sono diversi reattori nucleari, alcuni dello stesso tipo e anzianità di Fukushima Daiichi. Dobbiamo ritenere di essere a rischio?
Nel caso si verificasse un incidente simile a quello di Fukushima in una centrale europea i venti potrebbero trasportare sostanze radioattive fino alle nostre regioni, il livello di pericolosità dell'aria contaminata dipenderebbe dall'entità dei rilasci radioattivi. Nel caso i rilasci fossero paragonabili a quelli avvenuti fino ad oggi (1/4/2011) in Giappone non sarebbe comunque rilevabile alcun impatto sulla salute dei cittadini italiani.

Fukushima Daiichi è impianto del tipo BWR, con raffreddamento ad acqua proveniente da fonte esterna (un lago artificiale): soluzione che, a conti fatti, si è dimostrata fatale. Quali altre soluzioni sono disponibili per l'Italia, paese ad alto rischio sismico come il Giappone?
I reattori di Fukushima sono di tipo BWR e, come per tutti i reattori in riva al mare, il raffreddamento durante il normale funzionamento avviene con acqua di mare. Ciò che ha portato a una situazione critica non sembra essere stata la mancanza d'acqua ma l'impossibilità di fornire energia elettrica ai sistemi di raffreddamento di emergenza, ovvero alle pompe in grado di iniettare acqua nei reattori che si stavano surriscaldando. I reattori di terza generazione avanzata hanno sistemi di sicurezza passivi o a elevata ridondanza, che nel caso si verificasse un incidente simile permetterebbero con tutta probabilità di raffreddare i reattori. Anche in casi estremi di danneggiamento e fusione del nocciolo del reattore i sistemi di contenimento dei reattori più moderni sono molto più efficaci nel trattenere le sostanze radioattive rispetto a quelli dei reattori di Fukushima. Infine, il rischio sismico dell'Italia è inferiore a quello del Giappone, che si trova in una zona di subduzione della zolla tettonica del Pacifico ed è quindi soggetto a terremoti di maggiore frequenza e intensità rispetto al nostro paese.

Quali sono le principali linee di sviluppo della tecnologia per le centrali nucleari, oggi?
Attualmente sono in via di realizzazione reattori di terza generazione avanzata di diverse tipologie (BWR, PWR, Candu). La ricerca e lo sviluppo tecnologico nel campo dell'energia nucleare, anche a causa degli avvenimenti in Giappone, è possibile che si spostino con maggior decisione verso i reattori di IV generazione alimentati ad uranio-plutonio oppure a torio-uranio.

L'Italia ha un ruolo in questi sviluppi?
L'Italia ha centri di ricerca molto avanzata sia nel campo della fissione che della fusione nucleare, nonché realtà industriali in grado di contribuire alla costruzione delle attuali centrali e all'innovazione tecnologica per le future centrali.


[tit: Fare a meno del nucleare?]

E' possibile fare a meno del nucleare? Possiamo immaginare un mondo dove il fabbisogno energetico viene soddisfatto solo ed unicamente da energie alternative - sole, vento, geotermico? L'incidente di Fukushima Daiichi ha portato, prepotentemente, alla ribalta il dibattito su quale politica energetica il mondo, nella sua globalità, dovrebbe orientarsi. Con l'era del petrolio ormai prossima alla fine - gli analisti prevedono che le riserve economicamente sfruttabili dell'oro nero si esauriranno entro i prossimi 20-30 anni al massimo  - e comunque fuori gioco a causa dei problemi ambientali che causa,  è il momento per interrogarsi su quale mondo vogliamo.
Lo scontro è tra i fautori dell'energia nucleare, considerata la più vantaggiosa dal punto di vista del rapporto costi- benefici per quanto riguarda l'equilibrio ambientale, nonché quella che assicura di poter veramente soddisfare la 'fame di energia' del mondo, e quelli che invece sostengono la necessità di affidarsi al sole e al vento quali fornitori di energia.Dopo l'incidente della centrale di Fukushima Daiichi sarà, in effetti, più difficile aggiungere capacità nucleare e i paesi con un parco di centrali in funzione dovranno probabilmente fronteggiare la pressione dell'opinione pubblica che ne richiede la chiusura anticipata. Lo stress test annuncciato dall'Unione Europea entro la fine dell'anno su tutti gli impianti nucleari nei 27 Paesi dell'Unione, lo stop imposto dai governi di Italia e Germania ai rispettivi piani di potenziamento o sviluppo dell'industria del nucleare, sono tutti sintomi e segni di un mal di pancia che affligge le società umane. Avvisaglie di un cambiamento di rotta o comunque di un aggiustamento dei programmi nucleari nazionali sono venute anche da Cina, Giappone, India, Gran Bretagna, e Svizzera.
L'Agenzia Internazionale per l'Energia Atomica, che è consulente energetico di 28 governi, lo scorso novembre aveva stimato a 350GW la capacità nucleare aggiuntiva. Dopo l'incidente di Fukushima, ha rivisto le sue proiezioni dimezzandole.Siamo sicuri che fermare il nucleare possa essere la risposta giusta?
"Frenare il nucleare mette a repentaglio gli obiettivi ambientali e di sicurezza degli approvvigionamenti e porterà a un aumento della bolletta energetica", risponde Fatih Birol, capo economista dell'Agenzia internazionale dell'energia che porta, a sostegno della sua affermazione, dati inquietanti. "Dimezzare nei prossimi 25 anni i programmi di espansione del nucleare civile potrebbe comportare 500 milioni di tonnellate aggiuntive di emissioni di anidride carbonica  ai livelli previsti per il 2035". 
A parere di Fatih Birol questo porterà un aumento generalizzato del costo dell'energia e costituisce anche una cattiva notizia per l'indipendenza energetica in quanto provoca un restringimento delle fonti di diversificazione del mix energetico. Senza contare appunto le ripercussioni sul problema del surriscaldamento climatico.
Secondo Birol questi tagli ai programmi nucleari renderanno più arduo il raggiungimento degli obiettivi climatici sottoscritti da 193 governi alla conferenza di Copenhagen nel 2009 e un anno dopo confermati a Cancun. Il contenimento al 2035 delle emissioni a 350ppm al fine di limitare a 2° l'incremento della temperatura del pianeta verrebbe invece già raggiunto nel 2030.
Assumendo che carbone, gas e rinnovabili copriranno equamente il gap derivante dall'uscita dal nucleare, si prevede assieme all'aumento delle emissioni anche un incremento dei prezzi dei combustibili fossili senza tuttavia  fornire dati sull'ampiezza di queste oscillazioni.
Le ipotesi sugli effetti del dimezzamento della crescita del nucleare nel mondo, ha precisato l'Agenzia, non sono tuttavia delle previsioni sull'andamento delle politiche energetiche dei governi seguiti dall'AIE. "Noi, così come tutti gli attori del mondo energetico, dai produttori ai consumatori, dobbiamo trarre importanti lezioni da Fukushima, prosegue Birol. Ma è fondamentale avere una visione realistica delle prospettive energetiche e del ruolo che il nucleare deve continuare a svolgere nella lotta ai cambiamenti climatici, per l'indipendenza energetica e contenimento dei prezzi dell'energia".