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Cimiteri per scorie nucleari a prova di milioni di anni Cimiteri per scorie nucleari a prova di milioni di anni CHE In altri Paesi, Industrializzati o in via di sviluppo, sia ritenuto indispensabile nel prossimo futuro l'apporto dell'energia nucleare è testiminiato dagli studi che vengono condotti per ottenerne una sicurezza pressoché assoluta. Dai reattori a torio, che non producono materiale fissile per uso bellico, al combustibile a sicurezza intrinseca che si spegne se il reattore sfugge al controllo, ai sistemi più sicuri per confinare le scorie, le ricerche procedono con risultati che sempre più si avvicinano alla soluzione ideale. La sicurezza che si pretende da un cimitero di scorie è che da esse non derivi un rischio superiore a quello associato alla radioattività naturale; ciò corrisponde al rischio che viene da fumare una sigaretta all'anno. n combustibile esaurito (scorie) contiene circa un centinaio di radlonuclidl e la sua radioattività è tale che gli conferisce una temperatura molto alta. Esso deve quindi «raffreddare» per molti armi In apposite piscine. In questo periodo, che può durare decine d'anni, molti degli elementi radioattivi si esauriscono e In pratica ne rimangono meno di una decina tra cui i più degni di attenzione dal punto di vista radloprotezionistlco sono lo stronzio- 90 ed 11 cesio-137 con attività che perdurano per circa 300 anni, nonché 11 nettunio-237. Il plutonlo-239 e l'americio-241, che rimangono radioattivi per un periodo praticamente illimitato. Dopo 11 raffreddamento queste scorie devono quindi essere confinate ricorrendo a barriere tecnologiche, ovvero l'Inglobamento In vetro al boroslllcato, l'Inscatolamento In bidoni d'acciaio ed infine l'Inserimento nel cilindri di cemento delle camere sotterranee scavate In zone geologiche opportunamente scelte (barriere naturali). Dato che nel terreno le radiazioni più penetranti si propagano al massimo per qualche metro, 11 problema della sicurezza sarebbe risolto se non ci si preoccupasse del destino del radlonuclidl In tempi di futuro remoto. Ipotizzando Infatti la situazione più sfavorevole, 11 calore residuo delle scorie, la loro reattività chimica e l'umidità del terreno possono, In un tempo stimato 300-500 anni, deteriorare le barriere tecnologiche. In questo periodo si sono esaurite le radioattività di stronzio e cesio ma non quelle del transuranici, per il cui contenimento ci si deve affidare a fattori chimici. I radlonuclidl fuoriusciti migrano nel terreno per semplice mobilità Ionica o SV = Scorle vetrificate R = Riempitivo in cemento Portland FM b Fusto metallico (spaccato) in acclaio Inossidabile CA = Cemento armato A = Anjllla S = Sediment! BT = Barriere tecnologiche BN = Barriere natural! Le numerose barriere che confinano le scorie radioattive per dissoluzione nelle acque sotterranee che, anche se per la «sepoltura» si cercano zone che ne siano prive, possono essere presenti in quantità minime. Le esperienze Indicano che per mobilità Ionica 1 radlonuclidl DlIPC»fa QPttììYISìni) GENETICA: A caccia di cromosomi nella guida del telefono, di Alberto Piazza, dell'Università di Torino / MEDICINA: Ozono e tumori della pelle, di Lucia Turco, •42225»' VCUt>3t>a SCl/i/lUlaila specialista in radiologia / Un eccezionale trapianto multiplo, di Luigi Rainero Fassati, dell'Università di Milano / ASTRONAUTICA: Dieci anni di vantaggio per i sovietici in orbita, di Cristiano Batalli Cosmovici, dell'Istituto di Fisica dello spazio del Cnr e candidato astronauta / FISICA: Cristalli fatti crescere su misura, di Federico Bedarida, dell'Università di Genova impiegano circa 100.000 anni per percorrere 30 metri nell'argilla o nel sedimenti Se poi Interviene 11 fenomeno dell'assorbimento 11 tempo aumenta fortemente. Una velocità di spostamento superiore si può avere solo per trasporto da parte dell'acqua. Per evitare che ciò avvenga, 11 sistema più valido è diminuire la solubilità del radlonuclidl, che è In funzione del grado di acidità o di basicità dell'acqua, cioè del suo pH. Nettunio, plutonio, americio ed In genere gli elementi transuranici mostrano bassa solubilità In ambiente alcalino (basico) con pH maggiore di il; ecco che allora già l'ambiente naturale, ma anche le barriere tecnologiche cioè cemento e riempitivo, vengono selezionati a questo fine. Scegliendo opportunamente 1 materiali, la solubilità del radlonuclidl sarà dominata dal grado di alcalinità che essi inducono nell'acqua. Il cemento di tipo Portland sembra essere 11 più adatto: al suo contatto l'acqua assume un pH di circa 13 (molto alcalino) e In tale situazione la solubilità di plutonio, nettunio e degli Idrossidl a cui essi danno luogo è un declmillardeslmo molare (per ogni litro d'acqua se ne scioglie un nanogrammo, corrispondente a 0,1 nanocurie di nettunio e a 10 di plutonio): una trasudazione In superficie nel corso del secoli darebbe radioattività non rilevabile. L'americio ha un compor- , tamento un poco più complesso: esso tende a formare, oltre agli idrossldi, an¬ che gli idrosslcarbonatl; ma quando il pH sale sopra 9 di nuovo si ritrovano gli idrossldi, che hanno solubilità paragonabili a quelle già citate per nettunio e plutonio. In più l'americio ha un tempo di dimezzamento di 432 anni, cioè abbastanza breve, e, se anche la sua migrazione fosse relativamente veloce, si esaurirebbe dopo aver percorso pochi metri nel terreno dando luogo al nettunio, 11 cui comportamento si è visto prima. Con questi accorgimenti, di recente studiati e In fase di messa a punto, si può garantire che non affiori In superficie radioattività superiore a quella naturale per un tempo valutabile in centinaia di migliala di anni. CI si può infine chiedere che senso ha questo obiettivo: è probabile che fra 10.000 anni (ma forse molto prima) 1 nostri pronipoti avranno una tecnologia tale da dominare le radiazioni e infischiarsene delle nostre scorie, cosi come noi non riteniamo pericolose le schegge di selce dell'uomo paleolitico. Poiché però non si può predire 11 futuro e comunque questi studi apportano nuove conoscenze, essi continuano a esser condotti con estrema accuratezza. Paolo Volpe