http://www.phme.it/2011/06/faq-sull’ener...#more-1311

# III°.1I rifiuti radioattivi possono essere trasportati in sicurezza?
Il trasporto di materiale radiologico è una delle fase più accurate di tutto il processo di utilizzo di materiale radiologico. Il trasporto è soggetto a numerosi regolamenti sia nazionali che internazionali che ne regolamentano la procedura. Come per le spedizioni di denaro, tutti i tragitti e gli orari sono mantenuti segreti, ma rispetto a questi le sicurezze utilizzate sono molto maggiori.
Per il trasporto di elementi di combustibile esausto, i più pericolosi in caso di incidente perché possono somministrare elevate dosi, sono utilizzati trasporti speciali sia su gomma che su linee ferrate. I vari elementi di combustibile sono poi inseriti dentro dei CASK per il trasporto (denominati CASTOR), che sono studiati per resistere ad incidenti seri, si può immaginare un CASK come un lingotto di acciaio a forma di cilindro cavo. La forma è studiata per massimizzare la distribuzione delle forze in un eventuale impatto e la presenza di lamelle sulla superficie esterna permette di dissipare il calore derivante dal decadimento radioattivo degli elementi in esso contenuti.

Questi devono resistere a cadute da alcune decine di metri, resistere a potenti fuochi per 1h senza che l’elemento di combustibile in esso contenuto aumenti la propria temperatura di più di qualche grado, resistere all’impatto di un “treno standard”, tutto questo senza compromettere l’integrità dello stesso guscio protettivo se non in modo lieve ed impedire in modo assoluto il rilascio di materiale radiologico all’esterno.

Questi CASK sono poi messi su rimorchi o vagoni speciali, che hanno ulteriori misure di sicurezza come “airbag” alle due estremità dello stesso per smorzare ulteriormente eventuali altri urti.

In generale quindi difficile immaginare il trasporto in se come una criticità per la salute: la regolamentazione è ferrea e le misure anti-infortunistiche rigorose e il viaggio è un evento straordinario che avviene poche volte l’anno a fronte di immense quantità di elettricità generata.

http://www.world-nuclear.org/info/inf20.html


Per paragone il trasporto di Gas e petrolio ha determinato centinaia di morti, di cui almeno 26 eventi con più di 5 vittime nel trentennio ‘69-99 (vedi pagina 130 e seguenti )

http://manhaz.cyf.gov.pl/manhaz/szkola/m...NSAD98.pdf

# III°.2 Non si sono ancora trovate soluzioni per le scorie e ci sommergeranno?

Innanzitutto si deve fare una distinzione fra scorie, esistono le scorie ospedaliere, le scorie industriali, quelle da elettrogenerazione e quelle da ricerca (che si possono in larga parte assommare a quelle dell’elettrogenerazione)
Si deve poi distinguere il loro livello di radiotossicità, infatti esistono scorie di I, scorie di II e scorie di III livello.

Le categorie sono in ordine di attività, prime due categorie sono a bassa attività, generalmente composte da materiali contaminati da materiali attivati (cioè materiali che, sotto flusso neutronico, sono diventati radioattivi in seguito a processi di assorbimento o emissione di nucleoni che hanno modificato gli isotopi stabili in instabili, vedi domanda “che differenza c’è fra attivazione e contaminazione?”), le scorie di terzo livello sono le più pericolose e generalmente sono prodotti di riprocessamento di scorie meno pericolose, parte dei rifiuti industriali, scientifici, ospedalieri e del combustibile nucleare esausto.

La quantità prodotta dipende molto dal tipo di centrale e dalla sua potenza (ovvero dal combustibile utilizzato), per dare una misura media le 218 le centrali oggi in funzione in Europa dei 25 producono annualmente 40 mila metri cubi (ovvero un cubo di 35m per lato) di rifiuti in totale annui di cui 4000 (un cubo di 16m per lato) di terzo livello, ovvero ad alta pericolosità. Di confronto nella stessa Europa sono 100 milioni di metri quadri i rifiuti industriali annualmente prodotti.

In termini energetici per ogni GWh (circa l’energia necessaria ad una metropoli come Milano per 1h) prodotto, in media europea, vengono prodotti 0.055 metri cubici di rifiuti radioattivi generici (di cui 0.0055 metri cubici ad alta pericolosità).

Le centrali più moderne sono decisamente al di sotto di questa media.

Per generare la stessa energia con carbone o lignite si produrrebbero (in media europea) 180 tonnellate, corrispondenti a circa 500 metri cubici, di rifiuti solidi.

http://titano.sede.enea.it/Stampa/skin2c...amp;id=127

Il combustibile esausto è radioattivo per 10mila anni?


Innanzitutto il caso preso in esame è un combustibile con burnup di circa 33GWd in un reattore ad acqua leggera, altri reattori ed altri burnup danno risultati leggermente differenti, quindi il risultato può essere generalizzato ma solo con le dovute cautele.
[Cf. Assessment of LWR-HTR-GCFR Integrated Cycle]

Non è innanzitutto corretto dire che la radioattività durerà per un tale periodo, la radioattività è un processo statistico e stocastico, cioè l’attività di un campione continua a diminuire decadendo esponenziamente con una funzione continua, cioè è come un rubinetto aperto che svuota una grande riserva d’acqua: ci arriverà solo in un tempo “infinito”, all’inizio emetterà al massimo della sua portata, poi sempre meno finchè per gli ultimi eoni di tempo rilascerà una goccia d’acqua ogni tanto ma continua a sgocciolare.

Questo vale tanto per gli scarti radioattivi quanto per la comune radioattività naturale (difatti grazie a misure di attività si stabilisce quanto il rubinetto “si è svuotato” e da questo può determinare l’età delle roccie che compongono la Terra o determinati reperti archeologici).

Quindi è possibile misurare la radioattività di una scoria di combustibile quando questa esce dal reattore e successivamente calcolare il tempo in cui sarà raggiunto un valore di soglia definito innoquo.

In genere si considera la radiotossicità (dipendente dalla dose (vedi domanda su che cos’è la dose?) che rischia di venire somministrata) del minerale uranifero di partenza come punto da raggiungere per le scorie per considerarle innoque, benchè anche radiotossicità maggiori non siano radiologicamente significative sulla salute umana.

Ovvero qual’è il tempo in cui una scoria da combustibile raggiunge una radiotossicità pari a quella dell’uranio grezzo? A seconda di come si tratti il combustibile usato: posto nel deposito geologico un elemento di combustibile esattamente come uscito dal reattore (strada adottata dai paesi scandinavi), questo impiegherà circa 300.000 anni per raggiungere la stessa radiotossicità del combustibile di partenza (sempre considerando combustibile a 33GWd di burnup).

Per raggiungere i 10.000 anni la scoria deve essere riprocessata (strada inglese, francese, giapponese), cioè ne vanno separati chimicamente i vari componenti principali: plutonio, uranio e prodotti di fissione con attinidi minori.

Questa separazione permette di avere da una parte uranio che può essere utilizzato per creare nuovo combustibile tramite un nuovo arricchimento, plutonio che mischiato con dell’uranio impoverito permette di creare il combustibile MOX, ed infine i prodotti di fissione con gli attinidi minori, che sono la vera parte delle scorie, che è mandata allo stoccaggio geologico.

Questa parte raggiunge una radiotossicità pari a quella del minerale uranifero di partenza in circa 10.000 anni, cioè in un trentesimo circa rispetto ad un elemento di combustibile non riprocessato.

La separazione ulteriore degli attinidi minori dal resto delle scorie potrebbe ottimizzare ulteriormente questo periodo di giacienza, tuttavia è per il momento non vantaggioso economicamente.

Sono allo studio nuovetecniche di riprocessamento ma si prevede che saranno implementate in concomitanza con l’avvento della IV gen.

L’elemento di combustibile esausto lo possiamo considerare idealmente come un cumulo di sabbia in cui gran parte della sabbia è composto da uranio, una piccola porzione da plutonio ed il resto da prodotti di fissione e transuranici.
Da questo cumulo di sabbia è “facile ed economico” estrarre l’uranio ed il plutonio, visto che sono due soli elementi e sono in quantità significative, la separazione dei transuranici è invece molto più costosa, e saranno necessari diversi passaggi su diversi “setacci” per sanare piccole quantità.

Infatti nella nostra “sabbia” iniziale, considerando un arricchimento al 3.5% circa ed un burnup di 33GWd, l’uranio è oltre il 90% del totale, i prodotti di fissione circa il 5%, il plutonio circa l’1% e gli attinidi minori meno dello 0.1%.

La loro scarsità, unita al fatto che sono molti elementi differenti, rende non economica (ma comunque fattibile) l’ulteriore estrazione ad oggi. Questa estrazione permetterebbe di ridurre la radiotossicità delle scorie, che ora sono solo prodotti di fissione, a circa 300 anni, cioè un periodo di tempo comparabile con la vita umana e con le scorie di medio e basso livello, offrendo quindi soluzioni molti più economiche per lo stoccaggio delle stesse.

Burnup differenti danno poi risultati differenti, aumentare il burnup e diminuire quindi la presenza di attinidi minori nelle scorie permette di ridurne la radiotossicità e la persistenza nell’ambiente, ma il ragionamento di base non cambia, benchè il risultato sia leggermente modificato.

http://www.phme.it/2011/06/faq-sull’ener...nergetica/


Se avessimo delle centrali funzionanti in Italia, le radiazioni assorbite dagli abitanti della penisola superebbero le dosi attuali?



Per un abitante europeo i contributi della dose naturale (vedi domanda cos’è la dose) assommano in media a 2-3mSv annui, con oscillazioni comprese fra 1.2 e 4.6 mSv per il 95% della popolazione, provenienti da fonti naturali: generalmente inalazione di Radon, ingestione di radionuclidi dal cibo e contributo dei raggi cosmici e di altri radionuclidi presenti nei materiali che ci circondano.

Questo contributo varia molto a seconda degli usi e costumi locali, ad esempio case in legno e maggiormente ventilate trattengono meno Radon al loro interno, e dalla locazione geografica che può essere più o meno ricca di radionuclidi naturali o più ad alta quota, dove i raggi cosmici sono meno schermati dall’atmosfera.

Le cure mediche sono un’altra fonte di radiazioni ionizzanti a cui l’uomo moderno è sottoposto, che varia da 0.1 mSv di una piccola radioagrafia ai 20mSv o oltre di un trattamento radioterapeutico, e sono stimabili in media come 0.5mSv annui per abitante, così come altri contributi provenienti dal luogo di lavoro o dalle abitudini personali (i già citati viaggi aerei ad esempio).



Anche il fallout radioattivo dei test nucleari passati e dell’incidente di Chernobyl contribuisce alla dose annua, tuttavia decadendo sensibilmente di anno in anno nel 2010 costituiscono oramai una piccola frazione della dose totale assorbita, ovvero circa a 0.01 mSv annui a persona. Lo stesso studio riferisce, nei dintorni delle centrali, contributi dello stesso ordine (0.01mSv) provenienti dagli impianti, con picchi di 0.02 mSv annui in alcuni impianti, mentre esternamente ad altri impianti non vi è alcun misurabile contributo alla radiazione di fondo naturale (e quindi una dose inferiore a 0.0001mSv/y a persona).



Quindi, in luce di queste misure, le centrali nucleari, come ogni impianto che maneggia e utilizza radionuclidi, diffondono radiazioni nell’ambiente, tuttavia, grazie agli assidui controlli, queste radiazioni sono decisamente inferiore rispetto al contributo naturale e quello proveniente dalle altre attività umane.

Addirittura, a rigore scientifico, parlando di contributi alla dose annua assorbita da una persona le centrali nucleari non dovrebbero neppure venire citate: se si costruisce un tavolo con una precisione centimetrica non ha senso utilizzare strumenti che misurano contributi nell’ordine di decimi di millimetro, allo stesso modo considerando la dose totale assorbita annualmente da una persona, che ha fluttuazioni nell’ordine del mSv, non ha senso contemplare effetti centinaia di volte più flebili.