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Nucleare: a chi conviene? Intervista a Massimo Scalia di Paola Fraschini
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Reattori termici e veloci di James Hansen
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Reattori termici e veloci
di James Hansen*

Quando mi fanno domande sull’energia nucleare, generalmente non prendo posizione e mi limito a elencare pro e contro. Comunque, c’è un aspetto della storia dell’energia nucleare che merita molta più attenzione da parte dell’opinione pubblica. Ne venni a conoscenza nel 2008, leggendo Prescription for the Planet di Tom Blees. Blees è incappato in una storia poco conosciuta, e ha indagato a lungo fino a quando non è stato in grado di ricostruirla nel dettaglio. Le sue scoperte mi hanno fatto arrabbiare – e non è una cosa facile, visto che ho un carattere normalmente molto tranquillo e pacifico.
Le centrali nucleari attuali sono reattori “termici”, così chiamati perché i neutroni liberati nella fissione dell’uranio sono rallentati da un moderatore che può essere o acqua normale (“acqua leggera”) o “acqua pesante”, che contiene un’alta percentuale di deuterio, l’isotopo dell’acqua nel quale l’idrogeno contiene un neutrone in più. I neutroni lenti hanno una maggiore capacità di scindere più atomi di uranio, cioè di mantenere attive le reazioni nucleari “bruciando” una maggiore quantità di uranio. La fissione nucleare rilascia energia che serve ad alimentare una turbina che crea elettricità. È un modo semplice per ricavare energia dall’uranio.
Comunque, ci sono dei problemi con gli attuali reattori termonucleari (la maggior parte dei quali sono reattori ad acqua leggera). Quello più importante sono le scorie nucleari, che contengono i frammenti derivati dalla fissione e gli attinidi transuranici. I frammenti della fissione, che sono elementi chimici che si trovano al centro della tavola periodica, hanno un tempo di dimezzamento solitamente di trent’anni. Gli attinidi transuranici, elementi dal plutonio al nobelio, prodotti dall’assorbimento di neutroni, creano le maggiori difficoltà. Questi elementi transuranici sono infatti materiali radioattivi con un tempo di decadimento di circa 10.000 anni. Quindi dobbiamo custodire le scorie per almeno 10.000 anni – una bella seccatura!
Oltre alle scorie, un altro grande problema dei reattori termici è che sia quelli ad acqua leggera sia quelli ad acqua pesante estraggono meno dell’1% dell’energia contenuta in origine nell’uranio. La maggior parte dell’energia resta nelle scorie nucleari prodotte dai termoreattori. (Nel caso dei reattori ad acqua leggera, la maggior parte dell’energia rimane nei residui di uranio impoverito prodotti durante l’arricchimento dell’uranio; i reattori ad acqua pesante possono utilizzare uranio naturale, senza arricchimento, e quindi senza residui di uranio impoverito, ma anche questi comunque sfruttano meno dell’1% dell’energia contenuta nell’uranio.)
I problemi connessi alle scorie sono il principale deterrente per l’energia nucleare. Tuttavia, una soluzione al problema delle scorie esiste. Mi riferisco ai reattori nucleari “veloci”, che permettono ai neutroni di muoversi più velocemente con il risultato che le reazioni non “bruciano” solo l’uranio ma anche tutti gli attinidi transuranici – che formano le scorie ad alta longevità che ci danno così tante preoccupazioni (si tratta di reattori di quarta generazione ancora in fase progettuale, ndr). I reattori veloci possono bruciare circa il 99% dell’uranio, in confronto all’1% dei reattori ad acqua leggera. Quindi, i reattori veloci aumentano l’efficienza nello sfruttamento del combustibile di più di cento volte.
Anche i reattori veloci producono scorie, ma in quantità di gran lunga inferiori di quelli lenti (termici). Ancora più importante, la radioattività cessa di essere pericolosa in qualche centinaio di anni, invece che in 10.000. Le scorie di un reattore veloce possono poi essere vetrificate – cioè trasformate in una sostanza simile al vetro – sistemate in contenitori di piombo e acciaio e stoccate in loco o trasportate altrove per lo stoccaggio.
Inoltre, queste scorie non possono essere impiegate per produrre armi esplosive (al limite potrebbero essere utilizzate per costruire una “bomba sporca”, che non esplode ma disperde materiale contaminato nell’atmosfera).

*James Hansen è autore di Tempeste. Il clima che lasciamo in eredità ai nostri nipoti, l’urgenza di agire