‘Chernobyl’ di HBO: dobbiamo veramente avere paura delle centrali nucleari?

Chi non era ancora conscio della magnitudine del disastro di Chernobyl del 1986 si è trovato a dover fare i conti con la serie-TV ‘Chernobyl’ di HBO. Dobbiamo sentirci minacciati dalle tecnologie nucleari?

 

La radiazione Cherenkov

C’è una scena molto toccante nel primo episodio dove un gruppo di persone stavano guardando da lontano quello che stava accadendo alla centrale nucleare di Chernobyl. Questi non erano ancora consapevoli che sarebbero stati spettatori del disastro nucleare più grave della storia. Una di loro si chiede come mai il cielo sopra la centrale sia bluastro e uno le risponde che era dovuto al ‘combustibile’. Non aveva tutti i torti poiché sono proprio gli atomi, che fungono da combustibile alla centrale nucleare, a determinare questo effetto chiamato ‘radiazione Cherenkov‘.

Questo effetto è molto simile al boom sonico che sentiamo quando un aereo supera la ‘barriera del suono‘. Sono sicuro che avete sentito almeno una volta il boato creato per esempio da un aereo da caccia. Questo rumore altissimo è dovuto alla concentrazione delle onde sonore quando un oggetto si muove più velocemente della velocità del suono nell’aria, ovvero 343 m/s. L’oggetto è talmente veloce che il fronte d’onda del suono non riesce a propagarsi prima che venga raggiunto da un altro fronte d’onda. Il risultato di questo ammasso di onde è un aumento di pressione che noi percepiamo come boati improvvisi.

Come funzionano i boati degli aerei (fonte: SciShow Space)

Lo stesso fenomeno può presentarsi se entra in gioco la luce. Sappiamo tutti che niente può viaggiare più velocemente della luce. In realtà questa affermazione è un po’ imprecisa: dovrebbe essere ‘niente può viaggiare più velocemente della luce nel vuoto‘. La radiazione Cherenkov sfrutta infatti elettroni che viaggiano più velocemente della luce, però non nel vuoto ma in un mezzo. In un mezzo denso la velocità di propagazione della luce risulta più bassa di quella di propagazione nel vuoto (la velocità della luce in acqua per esempio è solo il 75% della sua velocità nel vuoto). In una reazione nucleare dentro un reattore dove è presente dell’acqua, l’elettrone che scappa dagli atomi viaggia più velocemente della luce in acqua: qui succede qualcosa di molto simile al boom sonico di prima. L’elettrone, lungo la sua traiettoria, influenza gli atomi e le molecole del mezzo. Ritornando alla loro configurazione iniziale, le molecole producono fotoni, ossia luce. Se la particella viaggia lentamente, questo riequilibrio si instaura non appena l’elettrone è passato. Se invece la velocità dell’elettrone risulta superiore alla velocità della luce nello stesso mezzo allora si ha una concentrazione di radiazione elettromagnetica dietro l’elettrone, proprio come nel caso dell’aereo con le onde sonore, e si genera un cono di luce blu visibile all’occhio nudo.

La caratteristica luce azzurra visibile nei reattori nucleari dovuta all’effetto Čerenkov.

Come funziona l’energia nucleare?

Tutto ebbe inizio negli anni ’40 con i primi utilizzi delle bombe nucleari sulle città di Nagasaki e Hiroshima. Dopo questi orrori nucleari, l’energia nucleare ha avuto un’attenzione maggiore negli anni ’50 perché era stata considerata come uno strumento valido per aiutare il mondo a rialzarsi dopo le due guerre mondiali. La prospettiva di una fonte di energia pulita ed efficace hanno spinto molti a voler costruire centrali nucleari. Tuttavia, è solo nel giro di pochi anni che si erano resi conto che l’energia nucleare era molto complicata e troppo costosa. I tempi d’oro per il nucleare arrivarono negli anni ’70, quando le guerre nel Medio Oriente aumentarono in modo spropositato il costo del petrolio in tutto il mondo. Gli investimenti iniziarono ad arrivare a un ritmo sconvolgente. Infatti più della metà delle centrali nucleari del mondo sono stati costruiti tra il 1970 e 1985. La maggior parte di queste utilizzano una tecnologia chiamata ‘reattore ad acqua leggera‘ (Chernobyl è di questa tipologia). Come funziona? In realtà è abbastanza semplice: riscalda l’acqua, il cui calore viene poi convertito in energia. L’acqua viene riscaldata grazie a una reazione a catena artificiale, la fissione nucleare, che riesce a rilasciare un’energia diverse milioni di volte superiore di qualunque reazione chimica. Viene utilizzato l’uranio-235, un elemento molto instabile, che viene bombardato da neutroni. Il neutrone è assorbito ma il risultato è instabile: la maggior parte delle volte l’atomo si divide in atomi più leggeri e veloci, rilasciando altri neutroni ed energia sotto forma di radiazione. La radiazione riscalda l’acqua circostante, mentre i neutroni ripetono il processo dando via ad una reazione a catena con il rilascio di altri neutroni e altra radiazione. Questa reazione a catena è strettamente controllata ed è molto diversa dalla velocità distruttiva della reazione nucleare nelle bombe atomiche. Questa tecnologia ha i suoi lati negativi e non era molto efficiente. Il fervore attorno all’energia nucleare durò solo un decennio. Nel 1979, la centrale nucleare ‘Three Mile Island‘ a Pennsylvania sfiorò una catastrofe quando il suo nucleo si fuse, nel 1986 avvenne quello che sappiamo tutti, ovvero il disastro di Chernobyl e nel 2011 avvenne il tsunami che distrusse la centrale nucleare a Fukushima. Cosa è meglio fare? Rimpiazzare le vecchie centrali con delle tecnologie nuove ma meno testate, oppure lasciare il nucleare verso tecnologie con costi e impatti ambientali diversi come l’eolico, solare e geotermico?

Funzionamento di un reattore ad acqua leggera

Il nucleare è terribile

Potrei darvi tre ragioni per cui il nucleare è veramente terribile. Dopo i primi due bombardamenti nel 1944 durante la Seconda Guerra Mondiale, la tecnologia nucleare si è evoluta per riuscire a generare elettricità. Tuttavia la tecnologia dei reattori è sempre stata strettamente connessa alla tecnologia delle armi nucleari. È quasi impossibile sviluppare armi nucleari senza avere accesso alla tecnologia dei reattori. Esiste il Trattato di non proliferazione del nucleare che promuove la diffusione della tecnologia nucleare senza diffondere armi nucleari, che però non viene quasi mai rispettato. È molto difficile distinguere tra un programma nucleare segreto e un uso pacifico dell’energia nucleare. La seconda ragione ha a che fare col materiale fissile usato. È radioattivo e contiene elementi chimici estremamente tossici. La sua pericolosità diminuisce solamente in un arco di migliaia di anni e non abbiamo la tecnologia per poterlo riutilizzare. Dopo che il suo rilascio nell’oceano fu proibito, abbiamo provato a seppellirlo, ma la gestione delle scorie nucleari  è sempre stata difficile. La terza ragione sono i disastri che possono provocare. I tre maggiori incidenti nucleari (Pennsylvania, Chernobyl e Fukushima) sono avvenuti con tre tipi di reattori molto diversi, in luoghi molto differenti e in un arco temporale di diversi anni. Quanti altri disastri dovrebbero accadere per poter dire basta?

Adesione al Trattato di non proliferazione delle armi nucleari

Il nucleare è eccezionale

Perché continuare a utilizzare l’energia nucleare? Il primo motivo è perché salva le nostre vite. Si stima che abbia prevenuto circa 1,8 milioni di morti. Anche contando tutte le vittime dei 3 disastri sopra menzionati, l’energia nucleare si conferma ultima nella lista delle morti per unità di energia prodotta (l’energia solare provoca più morti per intenderci). Anche se le scorie sono pericolose e tossiche, sono seppellite e lontane da noi mentre i fumi tossici e l’anidride carbonica prodotti dai combustibili fossili vengono respirati ogni giorno da tutti noi. L’energia nucleare ha evitato innumerevoli casi di cancro, malattie polmonari e incidenti in miniere di carbone. È molto facile scegliere fra un sacco di roba pericolosa messa in un buco profondo e moltissima roba pericolosa rilasciata nell’atmosfera. L’energia nucleare a lungo termine salverà più vite di quante ne distrugga. Il secondo motivo è il fatto che riduce le emissioni di CO2 nell’atmosfera.  Potrebbe essere l’unico modo per contenere gli effetti del cambiamento climatico dovuto alle emissioni di anidride carbonica derivanti dall’uso di combustibili fossili. Anche se sarebbe una buona idea lasciar perdere l’energia nucleare nel lungo termine, potrebbe rappresentare la migliore soluzione in questo momento. L’ultimo motivo è l’avanzamento tecnologico. Compiendo molte ricerche nel nucleare, si avrebbe molti vantaggi non solo nella creazione di centrali ma anche in altri campi come la fisica nucleare. C’è già in realtà un tipo di reattore più efficiente e meno dispendioso rispetto ad altri tipi di reattori: le centrali nucleari al torio. Sono necessarie altre ricerche ma sembra promettere bene questa tecnologia.

Una centrale nucleare. Quello che fuoriesce è solo vapore acqueo e non qualcosa di inquinante o radioattivo.

A voi la scelta

Come tutte le cose anche l’energia nucleare ha i suoi lati positivi e negativi. Dobbiamo saper analizzare entrambi i punti di vista e non limitarci alle visioni unilaterali come “il nucleare ci ucciderà tutti” oppure “il nucleare è il Messiah venuto a salvarci”. Dobbiamo prendere una decisione informata, piuttosto che affidarci al solo presentimento e sentito dire. Sta a voi dunque la scelta se pensare bene o male dell’energia nucleare .

-(molti dei contenuti qui presenti sono ispirati dal canale “Kurzgesagt”) 

Kerby Dimayuga

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