Scorie nucleari
Avvocato Atomico
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"E allora le f̶o̶i̶b̶e̶ scorie?" parte 1
Cosa sono i rifiuti nucleari, come si classificano e come vengono stoccati.
Inizia oggi la mia serie di tre articoli sul tema delle scorie radioattive, un tema complesso e molto "chiacchierato" quando si parla di energia nucleare, e che merita di essere esaminato con un po' di accuratezza, pur restando in ambito divulgativo.
Cosa sono le scorie radioattive?
Detto in maniera molto semplice, sono tutti quei prodotti che contengono isotopi radioattivi e che non possono venire riutilizzati. Per quanto riguarda l'industria nucleare civile questo include sia il combustibile esausto (cioè con una quantità di fissile troppo bassa per consentire un tasso di reazioni stabile), sia altri materiali contaminati, anche provenienti da fasi diverse del ciclo del combustibile (processamento, arricchimento, trasporto, etc.).
Ma rifiuti radioattivi sono prodotti anche da altre industrie, come ad esempio quella medica (sia le radioterapie che alcune tecniche di diagnostica per immagini utilizzano radiosorgenti) o quella legata alla lavorazione delle terre rare (l'estrazione delle quali produce scarti radioattivi, dovuti al fatto che i giacimenti di terre rare spesso si trovano vicino a depositi di Uranio e Torio), e questo significa che le scorie radioattive esistono anche in quei paesi che non hanno un programma nucleare civile.
Come vengono classificate le scorie radioattive?
Esistono diverse modalità di classificazione, la più utilizzata è quella diffusa dalla IAEA nel 1981, che le divide in 3 categorie:
- Rifiuti a bassa attività (LLW): tutto ciò che ha una radioattività superiore alla soglia consentita per i rifiuti comuni, ma che non richiede schermature particolari per essere maneggiato o trasportato;
- rifiuti ad attività intermedia (ILW): tutto ciò che non ha una radioattività così alta da richiedere un raffreddamento, ma va comunque schermato anche durante il trasporto.
- rifiuti ad alta attività (HLW): tutto ciò che ha una radioattività sufficientemente elevata da richiedere di essere raffreddato (i decadimenti radioattivi generano calore).
Oggi la IAEA stessa utilizza un sistema di classificazione più complesso, basato su sette diverse categorie, ma la classificazione del 1981 è ancora utilizzata in molti paesi del mondo; anche in Italia si usa un sistema di classificazione simile, anche se è basato sui tempi di decadimento invece che sull'attività residua.
Quali tipi di scorie radioattive genera l'industria nucleare civile? Tutti e tre i tipi:
Le barre di combustibile esausto e i liquidi risultanti dal riprocessamento di quest'ultimo sono rifiuti di alto livello.
Il cladding metallico all'interno del quale vengono incorporate le pastiglie di combustibile prima dell'inserimento nel reattore e le resine che si utilizzano durante il trattamento iniziale del combustibile sono rifiuti di livello intermedio.
Qualunque altro tipo di materiale contaminato, inclusi i filtri dell'acqua di raffreddamento del reattore, le tute indossate dal personale, la strumentistica usa e getta, etc. viene considerato rifiuto di basso livello.
Come vengono stoccati i rifiuti radioattivi?
I rifiuti radioattivi di basso livello hanno un'attività molto debole e di breve durata, per questo generalmente vengono tenuti in depositi speciali per un tempo che può andare da pochi mesi a qualche anno, e poi possono essere smaltiti come rifiuti normali.
Per le scorie di livello intermedio il discorso sarebbe simile, solo con tempi più lunghi; tuttavia per motivi economici (e pratici) molti Stati preferiscono gestire i rifiuti ad attività intermedia assieme ai rifiuti ad alta attività, in modo da semplificare le procedure (normalmente in questo caso le scorie di livello intermedio vengono inglobate nel cemento). Ad oggi l'unica nazione che separa le scorie di livello intermedio da quelle di alto livello è la Francia.
I rifiuti radioattivi di alto livello possono andare incontro a destini diversi: dato che i tempi di decadimento sono molto lunghi, la soluzione di cui si sente parlare più spesso è lo stoccaggio in depositi di profondità, in luoghi dove la geologia garantisca terreno impermeabile e non soggetto a sismi di grande intensità. Tuttavia ad oggi solo pochi paesi hanno approntato depositi del genere (tra questi la Finlandia e la Norvegia, quest'ultima senza nemmeno avere un programma nucleare), mentre gli altri mantengono i rifiuti di alto livello in depositi di superficie adeguatamente schermati, e questo dipende essenzialmente da motivazioni di carattere economico: dal momento che i volumi di scorie di alto livello che si producono sono molto contenuti, è più conveniente affrontare i costi vivi legati allo stoccaggio superficiale che investire nella ricerca e nella predisposizione di un sito di profondità adeguato.
Ma le scorie ad alta attività contengono al loro interno anche moltissimo materiale che può essere recuperato, tramite il riprocessamento; coi reattori veloci, in particolare, si può arrivare al riciclo completo del combustibile esausto - entreremo nel dettaglio di questi processi nei prossimi articoli.
-Luca
(in foto: sito canadese di stoccaggio di rifiuti nucleari di livello intermedio e alto, notate che in un singolo capannone industriale sono contenute le scorie di 70 anni di nucleare civile dell'intera nazione, le quali riempiono poco più della metà del sito)
