mercoledì 26 aprile 2006

26 aprile 1986: il disastro di Chernobyl

20 anni fa esplose il reattore numero 4 della centrale nucleare di Chernobyl (Ucraina, allora parte dell'Unione Sovietica). Dalla centrale si sollevarono nubi di materiali radioattivi che raggiunsero vaste parti dell'Europa. Un'ampia area fu pesantemente contaminata, rendendo necessario evacuare e reinsediare circa 340.000 persone.
Inizialmente il disastro di Chernobyl fu tenuto nascosto.
La notizia che un grave incidente nucleare era accaduto fu resa nota non da fonti sovietiche ma dalla Svezia, dove il 27 aprile sugli indumenti di addetti della centrale nucleare di Forsmark furono rilevate particelle radioattive. Dopo avere constatato che nel loro impianto non c'erano perdite, gli svedesi ricercarono l'origine della radioattività, giungendo alla conclusione che si dovesse essere verificato qualche problema di natura nucleare in Unione Sovietica.
Sul comportamento delle autorità sovietiche, segnalo una recente intervista del maestro Giulietto Chiesa a Mikhail Gorbaciov.




In ampie parti di Ucraina, Bielorussia (dove si trova il 60% dell'area piu' contaminata) e Russia, ancora oggi è l'alta l'incidenza di tumori e malformazioni. Le cause dell'incidente furono probabilmente diverse, e la ricostruzione dell'evento è particolarmente complessa. Ci sono stati probabilmente errori sia dei progettisti sia degli operatori. Errori umani ben aldilà di quelli che possono essere considerati inevitabili.


Le condizioni di sicurezza dell'impianto, e del test al quale venne sottoposto il 26 aprile 1986, sono molto lontani dagli attuali standard di sicurezza "occidentali". Tuttavia il livello di rischio e le conseguenze degli incidenti nucleari impongono serie riflessioni sull'utilizzo dell'energia atomica. Nell'ultimo mezzo secolo ci sono stati molti altri incidenti nucleari, anche gravi, anche in "occidente", probabilmente non tutti sono divenuti di pubblico dominio.


Oltretutto le centrali nucleari solitamente vengono utilizzate anche per produrre materiale destinato alle armi nucleari. Gli interessi americani a "ostacolare" o "stuzzicare" l'attività nucleare dell'Iran esulano da questioni pacifico/umanitarie e dall'argomento di questo post.


Anche la situazione italiana richiede un'attenta riflessione: le nostre centrali non vengono utilizzate ma neanche smantellate, con un grave problema di smaltimento delle scorie (vedi recenti proteste a Scanzano Jonico), mentre le centrali francesi, svizzere e slovene operano a pochi chilometri dal nostro confine.
La natura, l'interpretazione e il rispetto del referendum del 1987 "sul nucleare" sono altri argomenti che meriterebbero maggiore informazione. Un anno dopo il disastro di Chernobyl, votammo per eliminare i contributi alle località ospiti di impianti, per togliere al Cipe, Comitato interministeriale per la programmazione economica, il potere di scegliere i siti per nuove centrali in assenza di decisione degli enti locali, e infine per impedire all'Enel di partecipare alla gestione di centrali all'estero.




A Chernobyl il sistema di sicurezza fu deliberatamente disattivato "per prova", portando la potenza al 25% della sua capacità. La procedura però non funzionò e la potenza scese sotto l'1%. A questo punto, bisognava far crescere di nuovo la potenza, il che avvenne violentemente a causa del mancato funzionamento del sistema di sicurezza. Il surriscaldamento provocò così la fusione del nucleo del reattore e l'esplosione del vapore radioattivo.

Segue una piu' lunga ricostruzione dell'incidente avvenuto vent'anni fa, con alcune informazioni sulle conseguenze sanitarie e sullo stato attuale dell'impianto.



IL LUOGO DEL DISASTRO
Chernobyl ospita oggi gli operai governativi, impegnati nella rimozione delle scorie nucleari, e altre 700 persone, per lo più anziane, che hanno scelto di tornare alle loro case, incuranti del pericolo.




La centrale è situata vicino a Pripyat, 18 km a nord-ovest dalla città di Chernobyl, 110 km a nord di Kiev, la capitale ucraina, a 16 km dal confine con la Bielorussia. I 4 reattori dell'impianto, realizzati nel 1977, 1978, 1981, 1983, potevano produrre altrettanti Gigawatt di energia elettrica, fornendo circa il 10% dell'elettricità ucraina. Al momento dell'incidente erano in fase di costruzione altri due reattori.



UN IMPIANTO PARTICOLARMENTE PERICOLOSO
I reattori, di tipo RBMK-1000, operavano a coefficiente di vuoto positivo: con l'aumentare della temperatura, la reazione nucleare saliva anziché moderarsi. Tale caratteristica è vietata nei reattori occidentali: se manca il liquido refrigerante, il reattore deve essere in grado di spegnersi autonomamente, senza interventi umani o meccanici.
Altra caratteristica pericolosa del reattore RBMK sono le barre di controllo che, invece di ridurre la reazione, inizialmente la potenziano.


Il fine del reattore era la produzione di elettricità per uso civile e di plutonio ad uso militare. Alcune soluzioni tecniche, come l'uso della grafite come moderatore dei neutroni, aumentavano la resa del sistema ma ne diminuivano la sicurezza. Per esempio la grafite venne scelta come moderatore dei neutroni perchè consentiva di produrre piu' Plutonio-239.



LE CAUSE DELL'ESPLOSIONE
Il 26 aprile 1986 era in corso una prova, definita di sicurezza, con cui si voleva verificare se la turbina poteva continuare a produrre energia per inerzia anche con il circuito di raffreddamento incapace di produrre vapore. Vennero disabilitati alcuni circuiti di emergenza e i due impianti di raffreddamento.


Il test era già stato condotto su un altro reattore (ma con tutti i sistemi di sicurezza attivi) ed aveva dato esito negativo (cioè l’energia elettrica prodotta dall’inerzia delle turbine era insufficiente ad alimentare le pompe). Nel frattempo erano state apportate migliorie alle turbine.


Esistono due ipotesi contrastanti sulle cause principali dell'incidente: la prima, pubblicata nell'agosto 1986 attribuiva tutta la responsabilità agli operatori dell'impianto; la seconda, pubblicata nel 1991, attribuiva l'incidente a debolezze nel progetto del reattore RBMK, in particolare alle barre di controllo, e sosteneva che i progettisti non avevano informato dei pericoli esistenti gli operatori, per altro non qualificati per gestire quel tipo di reattore.


Gli operatori commisero diverse violazioni delle procedure, in particolare disattivarono i sistemi di sicurezza del reattori e rimossero almeno 204 barre di controllo delle 211 presenti, lasciandone solo 7 (8 meno del minimo previsto), per contrastare alcuni effetti pericolosi dovuti alle condizioni estreme dell'esperimento.



RICOSTRUZIONE DELL'INCIDENTE
Alle 01:19:00 fu necessaria la rimozione delle barre di controllo manuali, che rese il reattore particolarmente instabile, senza segnalazioni sui pannelli e dunque all'insaputa degli operatori in sala controllo.
Ci sono alcune controversie sulla sequenza degli eventi dopo le ore 01:22:30 a causa di alcune incongruenze dei testimoni oculari e le registrazioni. La maggior parte delle informazioni contenute nella ricostruzione sono tratte da Wikipedia (con l'indipendenza e l'inaffidabilità che ne derivano), e rapprensentano, secondo la fonte, la versione accettata
piu' diffusamente.


Alle 01:23:04 iniziò l’esperimento vero e proprio e venne tolta l’alimentazione esterna delle pompe, sostituita dalla sola inerzia delle turbine (diminuita dalla disconnessione dal reattore). L'alto coefficiente di vuoto dell'RBMK comportava il rapido e pericoloso aumento della reazione al ridursi della capacità di assorbimento di neutroni da parte dell’acqua di raffreddamento.


Alle 01:23:40 venne eseguito lo “SCRAM”, l’arresto di emergenza del reattore che inserisce tutte le barre di controllo: questa dinamica non è stata chiarita, anche perchè il sistema non rivelava anomalie in proposito e lo spegnimento d'emergenza era comunque previsto dall'iter di manutenzione.

Per la lentezza di inserimento delle barre di controllo (18-20 secondi) e della sostituzione dell’acqua di raffreddamento con gli estensori in grafite, l'aumento della reazione generò un calore che deformò i canali delle barre di controllo, tanto da bloccare l'inserimento delle barre e impedire l'arresto della reazione stessa.


Alle 01:23:47 la potenza del reattore raggiunse i 30 GW termici, dieci volte la potenza normale. A questo punto le barre di combustibile iniziarono a fondere e la pressione aumentò fino a causare l’esplosione che fece saltare in aria la copertura del reattore, distruggendo gli impianti di raffreddamento.




Per ridurre i costi l’impianto era stato costruito con un contenimento parziale, causando la dispersione dei contaminati radioattivi nell’atmosfera. Inoltre le elevate temperature incendiarono la grafite contribuendo ulteriormente alla diffusione di materiale radioattivo nell’ambiente.


Secondo questa ricostruzione la prima esplosione avvenne intorno alle 01:23:47, sette secondi dopo il comando di SCRAM. Secondo la commissione sovietica di studio sull'incidente, l’esplosione avvenne invece prima o immediatamente dopo lo SCRAM.


Una differenza importante: se il reattore esplose diversi secondi dopo lo SCRAM, il disastro è da attribuirsi al progetto delle barre di controllo, mentre se l’esplosione è avvenuta prima, la responsabilità principale sarebbe degli operatori.


A complicare la ricostruzione alle ore 01:23:39 fu registrato, nell’area di Chernobyl, un debole evento sismico di magnitudo 2,5. Inoltre il tasto di SCRAM fu premuto più di una volta, da una persona che morì due settimane dopo l’incidente per esposizione acuta da radiazione.



Nel gennaio 1993 la AIEA, Agenzia Internazionale dell'Energia Atomica, ha rivisto l’analisi dell’incidente attribuendo la causa principale al progetto del reattore e non agli operatori. Nel 1986 la stessa AIEA aveva indicato negli operatori la causa principale dell’incidente.



CONSEGUENZE DELL'ESPLOSIONE
Durante l'esplosione del nocciolo morirono due lavoratori della centrale travolti dei detriti. Tra le circa 1000 persone che si trovavano nella centrale durante il disastro e i pompieri che intervennero per spegnere l'incendio 134 contrassero la sindrome da intossicazione radioattiva acuta. Di queste 28 morirono nel 1986 e 19 nei vent'anni successivi. Sul numero totale di vittime legate alla fuga di radiazioni i dati sono molto discordanti.

Le autorità sovietiche iniziarono ad evacuare la popolazione dell'area circostante Chernobyl 36 ore dopo l'incidente. Nel maggio 1986, circa un mese dopo, tutti i residenti nel raggio di 30 km dall'impianto, circa 116.000 persone, erano stati trasferiti.


Studi epidemiologici sulle 600 mila persone, per la maggior parte militari, che parteciparono alla costruzione del rivestimento di cemento hanno evidenziato un aumento dell'incidenza di vari tipi di tumori, per lo più leucemie. E' stato stimato che il numero di vittime dal 2006 in poi sarà di 4000 tra gli abitanti dei dintorni e i militari per salire a più 9000 persone considerando anche i dati sugli effetti a lungo raggio.
Da una rilevazione compiuta dall'UE nel 1998 sulle radiazioni di Cesio-137 nel continente, emerge la persistenza degli effetti di Chernobyl.


L'AIEA ha calcolato che l'incidente di Chernobyl ha rilasciato radiazioni 400 volte superiori a quelle della bomba caduta su Hiroshima, ma ha rilasciato radiazioni da 100 a 1000 volte inferiori a quelle causate dai test di armi nucleari effettuati a metà del XX secolo. In conclusione l'incidente di Chernobyl è stato un disastro a livello locale, ma non su scala globale.


L'evacuazione della zona che circonda l'impianto ha generato un rifugio unico per la fauna selvatica. Non si sa se la contaminazione da radiazioni avrà effetti a lungo termine sulla flora e la fauna della regione, per la grande diversità di tolleranza radiologica tra le specie. Comunque, sembra che la biodiversità nella zona dell'incidente sia aumentata in seguito all'assenza delle attività umane e sono state rilevate mutazioni in alcune piante della zona.


Non è mai stato chiarito che fine abbia fatto l'enorme quantità di latte contaminato ucraino, rumeno, polacco e bielorusso che avrebbe dovuto essere distrutto e che, almeno in parte, è stato ridotto in polvere e probabilmente redistribuito attraverso l'industria dolciaria e casearia.


ULTERIORI PERICOLI
I problemi alla centrale di Chernobyl non finirono con il disastro avvenuto nel reattore n°4. Il governo ucraino continuò a mantenere operativi i tre reattori rimanenti a causa della scarsità di energia elettrica nel paese. Nel 1991 divampò un incendio nel reattore n° 2, in seguito le autorità lo dichiararono danneggiato irreparabilmente e fu dismesso. Il 15 dicembre del 2000, con una cerimonia ufficiale, il presidente ucraino Leonid Kuchma premette personalmente l'interruttore per lo spegnimento del reattore n° 3, cessando definitivamente ogni attività nell'intero impianto.




Dopo l'incidente del 1986 venne frettolosamente costruito un "sarcofago", per contenere il reattore distrutto. La struttura sta degradando e sprofondando e se collassasse potrebbe emanare un'altra nube radioattiva. I piani per un contenitore duraturo sono stati giudicati finora troppo costosi e pericolosi da mettere in atto.






Massimo

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