Chernobyl, quel fuoco nucleare è per sempre – di Alessandro Codegoni (da Qualenergia)

Ipotesi sul perché nel reattore 4 si sta assistendo ad un aumento costante del livello di neutroni. I rischi e le possibili soluzioni.

C’è qualcosa che l’energia nucleare e il diamante hanno in comune: sono “per sempre”. Ma se nel caso dei diamanti la cosa è positiva, nel nucleare no.

Tutti sanno dei problemi legati alla presenza di isotopi radioattivi nelle scorie nucleari, derivate dalla fissione dell’uranio nel reattore, che emettono calore e possono restare pericolosi per migliaia di anni.

Meno noto è che in caso di incidente con fusione del reattore, le stesse reazioni di fissione dell’uranio, che producono molta energia e radiazioni, possono continuare, nonostante la distruzione dell’impianto.

Se ne sono accorti a Chernobyl, la località ucraina dove proprio 35 anni fa si verificò il peggiore disastro nucleare della storia.

Come noto, la notte del 27 aprile del 1986, si ebbe nel reattore 4 di quella centrale, una reazione nucleare incontrollata, che portò all’esplosione e incendio della struttura: la nube di fumo carica di isotopi radioattivi si distribuì su mezza Europa, gettandola nel panico.

Coprire il reattore di cemento, sabbia e boro, in modo che smettesse di sputare fumo radioattivo, richiese poi settimane di lavoro e il sacrifico della vita di decine di operai, tecnici e vigili del fuoco, mentre migliaia di persone fra Russia e Portogallo, nei decenni successivi, si ammalarono e talvolta morirono per patologie, come tumori alla tiroide e leucemie, connesse all’esposizione agli isotopi radioattivi rilasciati dal reattore sovietico. Ma il disastro non è certo finito ricoprendolo.

Il “sarcofago” frettolosamente costruito ha ben presto cominciato a mostrare segni di cedimento, e così, nel 2016, è stato coperto da un gigantesco capannone metallico, che, oltre a contenere eventuali rilasci di radiazione, permetterà di tentare, fra decenni, l’estrazione e messa in sicurezza del corium, l’estremamente radioattiva miscela di uranio, acciaio, cemento e grafite, fusa dal calore e infiltratasi nei locali al disotto del reattore.

A 25 anni dall’esplosione, la situazione sembrava ormai essersi stabilizzata, e Chernobyl è diventato persino una località in cui è possibile fare insolite, e un po’ macabre, visite turistiche, fra boschi, campi e città, abbandonati dopo l’esplosione.

Ma il 5 maggio, come riportato su Science, Anatolii Doroshenko, dell’Istituto per la sicurezza delle centrali nucleari di Kiev, ha rivelato che i sensori di radioattività che circondano la centrale stanno registrando da alcune settimane un costante aumento nel livello di neutroni provenienti dall’impianto distrutto, e in particolare dalla stanza 305/2, inaccessibile perché contenente una gran quantità di corium, colato dal reattore.

I neutroni intercettati dai sensori sono un prodotto della fissione del nucleo di uranio 235, che si innesca quando questo elemento è colpito da un neutrone. Questa collisione ha molte più probabilità di avvenire se il neutrone è rallentato da un “moderatore”, in genere acqua o grafite. Dallo spezzarsi del primo nucleo, si generano altri tre neutroni che, se rallentati, avranno buone possibilità di colpire altri tre nuclei di U235, il che produrrà altri 9 neutroni e così via, innescando una reazione a catena.

Il fatto che si stiano verificando ancora reazioni di fissione nel reattore distrutto, le stesse che hanno portato alla sua esplosione, stupisce e preoccupa.

«I livelli di neutroni rilevati dai sensori sono comunque ancora nei limiti di sicurezza -ha rassicurato Doroshenko – e non è la prima volta che vediamo un loro aumento».

Picchi di neutroni si registravano però prima di costruire la nuova struttura di contenimento, quando la pioggia si infiltrava al suo interno del sarcofago: l’acqua, infilandosi nelle fessure del corium, agiva da moderatore sui neutroni emessi spontaneamente dai nuclei di materiale radioattivo, e riaccendeva il “fuoco” nucleare.

Ma la “fiammata”, in genere, cessava rapidamente, con l’asciugarsi dell’acqua.

Il picco “da pioggia” più pronunciato si ebbe nel 1990, dopo un temporale particolarmente intenso, e preoccupò così tanto i tecnici che la rinata fissione provocasse una nuova esplosione, da spingerli a entrare nella stanza da cui provenivano i neutroni e spruzzare sul corium nitrato di gadolinio, un forte assorbitore di neutroni, per bloccare la reazione a catena.

Adesso, grazie alla nuova copertura, sul reattore non piove più, e si sperava che questo rischioso riaccendersi del fuoco nucleare non potesse più avvenire.

«Invece sono ormai quattro anni che da alcuni punti del corium, e in particolare dalla stanza 305/2, hanno ricominciato lentamente ad aumentare i flussi di neutroni, in parallelo all’asciugarsi dei resti del reattore», dice Doroshenko.

I ricercatori non hanno idea di cosa stia facendo ripartire le reazioni di fissione, ma se è legato all’asciugarsi della massa fusa, temono che possano intensificarsi sempre di più, e, visto che nella stanza da cui provengono i neutroni stavolta non si può entrare, la reazione non si potrà bloccare con il gadolinio.

Ciò potrebbe portare a una nuova esplosione, che, sia pure non comparabile con quella del 1986, potrebbe essere abbastanza grande da rilasciare polvere radioattiva intorno al reattore, impedendo ai tecnici di lavorare alla sua messa in sicurezza.

Alex Sorokin, ingegnere nucleare di formazione, e oggi consulente per la progettazione e costruzione di impianti energetici rinnovabili, non condivide però queste ipotesi di spiegazione.

«Non è plausibile che il semplice asciugarsi del corium, inneschi le reazioni di fissione: la mancanza d’acqua dovrebbe piuttosto fermarle», ci spiega.

«La causa dell’aumento di reattività potrebbe essere piuttosto una modifica nell’interazione fra uranio e grafite, che è il moderatore usato in quel tipo di reattori. La causa d questa modifica sarebbe proprio il nuovo tetto di contenimento, che, impedendo alla pioggia di raffreddare la struttura, potrebbe aver fatto crescere la temperatura in qualche punto interno del corium, fino a liquefare l’uranio, che fonde a 1300 °C. Questo, colando lentamente verso il basso, potrebbe essersi avvicinato a qualche pezzo di grafite, provocando l’aumento del flusso neutronico».

Le reazioni di fissione, a loro volta, producono calore e nuovi isotopi radioattivi. Se la sua ipotesi è vera, quindi, le temperature interne al corium potrebbero continuare ad aumentare.

Cosa potrebbe accadere, allora?

«Potrebbero, ma non mi sembra probabile, raggiungere i 1500 °C necessari a fondere anche acciaio e cemento, aumentando gli spostamenti casuali del materiale all’interno del corium, con esiti imprevedibili: potrebbero bloccare le reazioni di fissione, o aumentarle ancora».

E non si può fare nulla per impedirlo?

«In quelle condizioni e in quel punto inaccessibile, è molto difficile purtroppo. Però, se le cose dovessero peggiorare molto, impiegando una perforatrice a controllo remoto, si potrebbe tentare di praticare un’apertura verso la stanza 305/2, in modo da immettere nitrato di gadolinio per ridurre il flusso di neutroni. Comunque, con il nucleare il problema di fondo è sempre lo stesso: una volta acceso, non si spegne più», conclude Sorokin.

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