Cos’è che non va nell’energia nucleare?

IL PRIMO annuncio dell’energia atomica liberata con effetti distruttivi nelle esplosioni nucleari su Hiroshima e Nagasaki lasciò il mondo sbigottito. Mentre la gente si riprendeva gradualmente dallo sgomento e dall’orrore, per tranquillizzare le coscienze veniva data l’assicurazione che l’energia atomica non era del tutto un male. Si poteva anche controllare e impiegare per scopi utili.

Le prime notizie suscitarono anche la speranza che l’energia prodotta con la fissione dell’uranio poteva essere la soluzione finale del problema energetico. Anche se l’uranio era più costoso del carbone o del petrolio, il suo contenuto d’energia è un milione di volte maggiore, e superava di gran lunga qualsiasi altra fonte d’energia che l’uomo avesse mai conosciuta. Il costo del combustibile nei forni atomici sarebbe stato quasi nullo. Costruito e collegato il forno alle turbine elettriche, i costi energetici sarebbero ammontati praticamente a zero!

Purtroppo, dopo un esame più attento, questa euforica visione di energia gratuita svanì. La prima cosa che fece riflettere seriamente fu il fatto che meno dell’un per cento dell’uranio (l’isotopo U 235) può dar luogo alla reazione a catena. E per ottenerlo in concentrazioni abbastanza elevate da consentire la combustione nucleare, bisogna separarlo dal suo isotopo più pesante (U 238). Questa è un’operazione difficile e costosa, e una discreta frazione dell’energia che si ricava dall’U 235 nella combustione è già stata impiegata per separarlo.

Quindi si venne a conoscenza dei neutroni, che propagano la reazione dal combustibile che brucia a quello non bruciato. Non sono come le comuni fiamme che passano da un carbone all’altro in una stufa. Nella fissione nucleare, i neutroni emessi dagli atomi scissi contaminano di pericolosa radioattività il combustibile, il reattore e tutto ciò che è in esso e nei dintorni. Quindi il sistema di reazione dev’essere interamente racchiuso in spessi contenitori ed avere dispositivi meccanici per il comando a distanza. Quello che avviene all’interno è più spaventoso di un incendio, perché i penetranti raggi invisibili possono ustionare mortalmente senza che ci se ne renda conto.

Inoltre, controllare la combustione è un’operazione delicata. Un reattore nucleare non è una bomba, ma se sfugge al controllo può comprensibilmente fondere, trapassando i muri di protezione, e invadere i dintorni con il suo micidiale carico di ceneri radioattive. Per evitare che ciò accada, occorrono un complesso e costoso sistema di protezione e la continua vigilanza di personale esperto. Inoltre, nella combustione l’uranio non si riduce completamente in cenere. Mentre ha luogo la fissione, i residui assorbono un crescente numero di neutroni emessi dall’uranio, e questo soffoca la reazione a catena. Molto tempo prima che sia tutto consumato, il combustibile dev’essere tirato fuori e sostituito con nuovo uranio 235.

Oltre a ciò, l’eliminazione del combustibile bruciato non è così semplice come spargere in giardino cenere di legna. La cenere nucleare è enormemente radioattiva, e una volta tirata fuori dev’essere custodita per lungo tempo in pesanti contenitori. Alcuni dei più abbondanti elementi radioattivi contenuti nei prodotti della fissione durano secoli. Sono in quantità troppo elevata per scaricarli nelle fogne o anche nell’oceano. Né è prudente seppellirli dove possono essere raggiunti dalle acque freatiche. Finora la maggior parte delle scorie radioattive sono state conservate in contenitori attentamente sorvegliati, in attesa che a qualcuno venga un’idea su cosa farne.

Ognuna di queste complicazioni aumenta di parecchio i costi; quindi prima che qualsiasi fornitura di energia sia immessa nella rete elettrica la maggior parte dei risparmi consentiti dal combustibile “gratuito” sono stati assorbiti. Nonostante questi svantaggi, l’energia nucleare è stata energicamente incoraggiata, e in molti paesi fa parte delle quotidiane forniture di energia.

Alcuni analisti economici dicono che l’energia nucleare non è ancora così a buon mercato come quella ricavata dal carbone o dal petrolio, e che ha preso piede solo con l’aiuto di sovvenzioni governative, che non sono addebitate alle società per l’energia elettrica. D’altra parte, la società per l’energia elettrica che fornisce l’elettricità a Chicago ha pubblicato le cifre dei costi per indicare che le centrali nucleari fanno risparmiare milioni di dollari ai loro clienti. Il 42 per cento dell’elettricità da essa erogata proviene già dall’atomo, ed entro il 1985 dovrebbe arrivare al 65 per cento. L’energia nucleare ha un ruolo importante nell’economia nazionale di molti paesi

Obiezioni all’energia nucleare

L’impiego di energia nucleare ha incontrato crescente opposizione. L’accumulo di scorie radioattive è attualmente causa di sincera preoccupazione; nessuno vuole che quella roba sia conservata vicino a dove abita. Inoltre c’è la preoccupazione che una centrale nucleare possa esplodere e diffondere la radioattività in un raggio dove milioni di persone ne sarebbero colpite. Non è mai accaduto, ma nessuno può garantire assolutamente che non accadrà mai.

Marce di protesta e sentenze dei tribunali ritardano la costruzione delle centrali. Le agenzie governative, per fare star buoni i dimostranti, impongono condizioni sempre più rigorose prima di approvare la costruzione di nuove centrali.

I timori di un’esplosione in una centrale nucleare giunsero al parossismo in tutta la nazione americana in occasione dell’incidente verificatosi di recente in una centrale vicino ad Harrisburg, in Pennsylvania. Il reattore sfuggì al controllo quando alcune valvole e strumenti usati per controllare l’acqua di raffreddamento nel nocciolo smisero di funzionare. Per diversi giorni si visse nell’incertezza; il reattore si sarebbe surriscaldato e fuso? oppure il gas idrogeno che si accumulava in cima al contenitore l’avrebbe fatto saltare in aria? L’edificio che contiene il reattore era progettato per trattenere i materiali radioattivi in entrambe le evenienze. Ma si poteva immaginare che se anche questo cedeva, migliaia di persone nelle vicinanze sarebbero morte. Molti abitanti preferirono non fidarsi delle assicurazioni ufficiali e si trasferirono finché la crisi fu superata.

Alla fine il pericolo fu scongiurato e i danni non furono peggiori di quelli cui si va soggetti con il quotidiano impiego dei raggi X in medicina. Ma la centrale era inservibile e i lavori di pulirla e ripararla potrebbero costare tanto quanto costruirne una nuova.

Sebbene molti servizi giornalistici esagerassero il pericolo — un cronista disse: “Abbiamo rischiato di perdere la Pennsylvania” — non c’è dubbio che l’incidente ha reso più forti coloro che sono contrari all’energia nucleare. Sembra sia più il sentimento che la ragione a spingere a chiedere a gran voce di “chiudere le centrali nucleari”. Se si paragona questo rischio ad altri che sono accettati come parte della vita quotidiana, in pratica esso non ammonta quasi a nulla.

Per esempio, negli U.S.A. la gente continua a superare i limiti di velocità sulle strade pur sapendo che quest’anno moriranno oltre 8.000 persone in più di quelle che perirebbero se i limiti fossero rispettati. E la gente continua a fumare, anche se di conseguenza 80.000 persone moriranno quest’anno di cancro polmonare.

Invece neppure una persona è rimasta uccisa o ferita, nemmeno nel peggiore incidente nella storia dell’energia nucleare. Tuttavia alcuni chiedono di chiudere tutte le centrali nucleari. Non c’è dubbio che l’insidiosa natura del danno che le radiazioni invisibili potrebbero causare contribuisce alla natura emotiva delle obiezioni. Nondimeno, questo sentimento è qualcosa di cui tener conto e indurrà le autorità ad andare più piano e a imporre misure protettive più severe. E così l’energia diverrà ancora più costosa.

Per quanto tempo durerà l’uranio?

Un’altra cosa che scoraggia lo sfruttamento dell’energia nucleare è il fatto che la quantità di uranio non è illimitata. Se entro il 1985 sarà realizzato il previsto raddoppiamento dell’attuale potenza, gli U.S.A. lo esauriranno prima del 2000.

Tuttavia c’è la possibilità di estendere notevolmente la quantità di cui si dispone al presente. Si tratta di questo: mentre l’uranio 235 viene consumato, l’uranio 238 si trasforma in plutonio. Lo si può separare chimicamente dal combustibile utilizzato, e costituisce una fonte energetica anche migliore dell’U 235. Nei reattori in cui si usa come combustibile il plutonio, è possibile rigenerare il combustibile più rapidamente di quanto non lo si consumi, così che alla fine sarà disponibile quasi tutto l’uranio, anziché solo una frazione dell’un per cento.

Ma una nube minacciosa è sospesa su tutti i programmi presenti e futuri. Lo stesso uranio che è impiegato nelle centrali nucleari può essere utilizzato per fabbricare bombe. A tal fine i governi hanno mantenuto uno stretto monopolio sulle centrali dove viene separato l’uranio 235, tenendo rigorosamente conto di dove va a finire il prodotto. Ciò nonostante, ogni volta che questo materiale viene utilizzato nei reattori nucleari, è possibile accumulare col tempo abbastanza plutonio da fabbricare una bomba atomica. Questo è ciò che ha fatto l’India, con costernazione dei canadesi che l’avevano aiutata a costruire il reattore. Il problema si acuirà ancor più se sarà usato il plutonio come combustibile. Per queste ragioni alcuni capi politici osteggiano la costruzione del reattore autofertilizzante.

Molti scienziati sperano di poter ricavare energia dal nucleo in un altro modo. Si tratta di energia ricavata non dalla fissione di un atomo pesante in due più piccoli, ma di energia ricavata dalla fusione dell’elemento più leggero, l’idrogeno, in elio. Questo è il processo nucleare che avviene nel sole. In contrasto con le limitate riserve di uranio, e anche delle riserve molto maggiori di carbone, la quantità di idrogeno disponibile è vasta come gli oceani. Se questo si potesse realizzare, non si risolverebbe il problema energetico?

In un prossimo numero di Svegliatevi! uscirà un articolo su questo soggetto.