Fukushima: cosa sta succedendo – B-log(0) :B-log(0)

Oggi, per alcune ore, le barre di uranio della centrale nucleare giapponese di Fukushima sono rimaste esposte (non raffreddate dall’acqua) e si sono surriscaldate al punto tale da aumentare esponenzialmente la possibilità di fusione del nocciolo con conseguente rischio di fuoriuscita di materiale radioattivo nell’area circostante la centrale.

[fbshare] Per l’agenzia di sicurezza nucleare francese l’incidente deve essere classificato al quinto o sesto grado della scala Ines degli incidenti nucleari (Chernobyl è situato al settimo livello).

Sono stati evacuati i paesi che si trovano nel raggio di venti chilometri dalla centrale, uno dei quattro reattori sembra già essere scoppiato a causa delle scosse di assestamento, una portaerei USA a 160km dalla costa è stata fatta allontanare dopo aver rilevato livelli di radiazioni anomali.

Cerchiamo di riassumere cosa sta succedendo in Giappone (articolo estrapolato dalle fonti scritte in fondo al post, ma soprattutto da Le Scienze):

La fusione del nocciolo non è esclusa nemmeno dalla compagnia che gestisce l’impianto. Sulla base delle notizie che arrivano e che sono continuamente aggiornate, è possibile solo fare una ricostruzione molto parziale di quello che potrebbe esser avvenuto.

L’elemento chiave del momento critico che si sta materializzando a Fukushima è l’acqua. Come spiega Ken Bergeron, fisico statunitense che ha una lunga esperienza nella simulazione di incidenti nucleari ai Sandia National Laboratory: «Il combustibile è composto da lunghe barre di uranio rivestite con una lega di zirconio. Queste barre sono collocate in una struttura cilindrica, ricoperta di acqua».

In questo contesto l’acqua agisce sia da moderatore per la reazione di fissione nucleare sia da liquido refrigerante per il nocciolo del reattore, cioè la struttura cilindrica dove sono collocate le barre di combustibile. Il tutto avviene all’interno di un circuito chiuso, in cui l’acqua riscaldata dalla reazione viene raffreddata tramuto uno scambiatore di calore e immessa nuovamente nel nocciolo. «Se l’acqua scende al di sotto del livello del combustibile, la temperatura inizia a salire e il rivestimento inizia bruciare, rilasciando una gran quantità di prodotti della fissione nucleare», continua Bergeron. Ed è questo il passaggio critico che sta vivendo il reattore numero due di Fukushima: il flusso di acqua si è interrotto.

I progettisti della centrale avevano pensato a come evitare un’eventualità del genere. Subito dopo il terremoto, l’impianto di Fukushima si era spento in modo automatico e altre barre, fatte di materiale speciale e indicate come barre di controllo, erano state inserite tra le barre di uranio usate come combustibile, assorbendo i neutroni creati dalla reazione. In questo modo si è fermata la reazione di fissione, ma c’era un altro problema da affrontare.
In un reattore atomico, il calore non è solo sprigionato dalla reazione di fissione, ma anche dal decadimento di elementi chimici radioattivi creati proprio dalla fissione. Dunque, fermata la reazione nucleare, si deve affrontare questo calore residuo, piccolo ma significante (soprattutto nelle prime ore). Anche in questo caso erano state previste procedure di emergenza, motori diesel per alimentare con acqua (e acido borico) l’impianto e quindi evitarne il surriscaldamento, che però la concomitanza di terremoto e tsunami avrebbe messo fuori gioco.

Con la crescita incontrollata della temperatura del reattore quindi la lega di zirconio che riveste le barre di uranio ha iniziato a fondere, e reagendo con l’acqua ha formato idrogeno, un gas estremamente volatile. E proprio l’idrogeno prodotto in questo modo avrebbe causato l’esplosione all’impianto numero uno di Fukushima, che almeno per ora non sembra a rischio fusione. Ma la crescita della temperatura è un pericolo soprattutto per le barre di combustibile, la cui fusione, secondo la Tepco, potrebbe essere avvenuta nel reattore numero due di Fukushima.

«Il calore prodotto dal decadimento si accumula nel nocciolo, deformando prima e poi fondendo le barre di uranio. A questo punto siamo a circa 2000 gradi Celsius, e il nocciolo può diventare una massa informe», spiega Massimo Zucchetti, ingegnere nucleare del Politecnico di Torino. In queste condizioni il nocciolo diventa difficilmente refrigerabile, anche con strategie di emergenza, come l’immissione di acqua di mare. A quel punto l’unica barriera tra il nocciolo fuso e l’ambiente è il contenitore di cemento armato che circonda il reattore. «Questo contenitore è stato progettato per resistere al calore del nocciolo fuso. Il pericolo sono le esplosioni causate dall’idrogeno», afferma Zucchetti. Ogni esplosione può fessurare il cemento armato e creare dei varchi, grandi e piccoli, attraverso cui quelle che erano barre di uranio e ora somigliano a fango bollente possono contaminare l’ambiente.

Pare certo che non succederà una seconda Chernobyl (e ci mancherebbe!), ma i rischi per milioni di persone attorno alla centrale (Tokyo compresa) sono davvero enormi.
Speriamo in bene…

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Corriere della Sera del 14 marzo 2011 (immagine)
Reuters: factBox