13-04-2011

di Giorgio Ferrari (fisico, esperto di combustibile nucleare)

 

 

L'elevazione a livello 7 della scala Ines (lo stesso di Chernobyl) per l'incidente di Fukushima, sensazionalismo a parte, non deve trarre in inganno perché la scala Ines è di per sé una raffigurazione sintetica e descrittiva di una dinamica incidentale molto più complessa. È un po' come la scala Mercalli per i terremoti: efficace nella descrizione dei danni, ma poco significativa per l'interpretazione degli eventi sismici. Il fatto che il livello 7 sia stato ufficializzato solo ieri, non ha niente a che vedere con i due ultimi terremoti che hanno colpito il Giappone ed è la stessa Nisa (Agenzia per la sicurezza nucleare giapponese) a spiegarlo in un suo comunicato, specificando che si è giunti a tale decisione in base all'esame di quanto accaduto a partire dal 18 marzo scorso: quindi una valutazione complessa e prolungata delle condizioni in cui versano i reattori della centrale, nonostante gli interventi effettuati. Anche il paragone con Chernobyl può risultare fuorviante (e per certi versi cinico) perché mentre a Chernbyl, paradossalmente, dopo pochi giorni si è potuto intervenire - con costi umani elevatissimi - per «sommergere» le radiazioni gettando sabbia, piombo e cemento sul nocciolo scoperto, a Fukushima questo non è possibile. Quello che si può dire è che se dal punto di vista del danno biologico l'incidente di Fukushima è (per adesso) inferiore a Chernobyl, risulta molto più complicato e grave per ciò che riguarda la sua gestione/risoluzione che, non a caso, dopo trenta giorni appare ancora lontana.

 

Le «complicazioni» in gioco

La data del 18 marzo citata dalla Nisa è significativa perché corrisponde al momento in cui la Tepco aveva ripristinato i collegamenti elettrici agli impianti. Ciò avrebbe dovuto risolvere il problema del raffreddamento dei noccioli (già parzialmente fusi) con la rimessa in funzione delle pompe della centrale, ma secondo i resoconti della Nisa il livello dell'acqua nei vessel dei reattori 1, 2 e 3 risulta ancora basso e tale da lasciare scoperti i noccioli per un altezza dai 20 ai 30 cm. Questo inconveniente non può che essere spiegato ipotizzando che le pompe siano state danneggiate in qualche loro parte, o che ci siano perdite rilevanti nelle tubazioni che portano l'acqua al nocciolo, oppure che lo stesso vessel presenti qualche fessurazione.

Altro aspetto estremamente delicato riguarda l'attuale configurazione dei noccioli. Il corretto funzionamento di un nocciolo dipende dal mantenimento, in tutte le condizioni operative (anche incidentali) della sua configurazione originale, vale a dire della integrità e della forma geometrica dei suoi componenti principali che sono le barre di uranio e le barre di controllo.

 

È saltata la «geometria»

Questa geometria, oltre a dare solidità meccanica all'intero nocciolo, ne determina l'equilibrio termico in quanto è concepita per ripartire adeguatamente barre di uranio, barre di controllo e acqua che in questo tipo di reattori non serve solo a raffreddare il nocciolo, ma anche a diminuire (moderare) l'energia dei neutroni prodotti da una fissione (che è molto alta) portandola ad un valore tale per cui è possibile generare un'altra fissione, dando vita alla cosiddetta reazione a catena.

Quando questa configurazione geometrica viene meno (e viene meno in caso di surriscaldamento e ancor più nella fusione del nocciolo) si crea una massa informe e casuale di materiale fissile e metalli vari che non è più in grado di assolvere alle funzioni per cui era stata progettata.

In queste condizioni l'immissione di acqua nel nocciolo potrebbe risultare dannosa in quanto in alcune zone di quella massa informe che è diventato il nocciolo, l'effetto delle barre di controllo potrebbe essere nullo mentre l'effetto di moderazione dell'acqua potrebbe riavviare la reazione a catena con picchi di potenza localizzati che avrebbero l'effetto di aumentare temperatura e pressione all'interno del vessel fino a distruggerlo, come del resto avvenne a Chernobyl. D'altra parte non è concepibile interrompere l'immissione di acqua nei noccioli dei tre impianti perché in questo caso l'esplosione del nocciolo per sovrapressione sarebbe pressoché certa.

Il meno peggio che si può fare è gestire questa emergenza raffreddando i noccioli e contemporaneamente rilasciando radioattività in aria per diminuire la pressione dentro il contenitore primario nel quale hanno cominciato a pompare azoto per renderlo inerte e per espellere l'idrogeno che è esplosivo. Ma anche questa operazione ha il suo rovescio: il rilascio in atmosfera di altri contaminanti. Comunque la si voglia mettere è una gara a perdere.