Rifiuti Radioattivi: uranio, plutonio

I rifiuti radioattivi sono costituiti da materiale, solido o liquido, contaminato da elementi radioattivi distribuite nella massa del rifiuto.

Un tipico vantaggio dell’energia nucleare sull’uso dei combustibili fossili è che non produce ossidi di zolfo ed  azoto come inquinanti dell’aria.

L’energia nucleare non produce nemmeno anidride carbonica, e così non contribuisce alla problematica che riguarda l’effetto serra. Tuttavia, l’energia nucleare ha veramente un problema unico nel trattare i rifiuti. Il trattamento dei rifiuti radioattivi è un dei più difficili problemi ambientali.

I rifiuti radioattivi a basso livello sono costituiti dagli oggetti utilizzati nel trattamento dei materiali radioattivi ( guanti e indumenti di altro genere, che consente a chi l’indossa una protezione) e le soluzioni radioattive provenienti da usi medici e da laboratori. Gli elementi radioattivi in questi oggetti hanno tempo di dimezzamento relativamente corte al massimo 30 anni  e bassi livelli di attività. Essi possono essere stoccati in fusti di cemento e sotterrati.

Dopo circa 300 anni questi materiali non saranno più radioattivi. La sfida maggiore sta nel maneggiare le barre di combustibile esauste provenienti dai reattori nucleari ed altri rifiuti fortemente radioattivi.

Uranio e plutonio: rifiuti radioattivi

Oltre a significative quantità di uranio e plutonio, le barre di combustibile esauste contengono un certo numero di isotopi figli con semi-vite di centinaia di anni.

Il plutonio con una semi-vita di 24000 anni, è così tossico che qualsiasi rilascio accidentale contaminerebbe un’area  per un periodo molto lungo. Negli Stati Uniti, i rifiuti altamente radioattivi vengono di solito stoccati sott’acqua in siti temporanei nelle centrali nucleari e da qualche altra parte mentre aspettano lo stoccaggio finale in un sito permanente. Un sito appropriato dovrebbe essere geologicamente stabile per decine di migliaia di anni. Si stanno studiando attentamente uno o due di tali siti, ma la scelta  di un sito finale è ancora una questione fortemente dibattuta.

La Francia, che possiede un esteso programma di energia nucleare che include un reattore autofertilizzante, ha scelto una strada differente per trattare i rifiuti dei reattori nucleari: il recupero. Il primo stadio nel recupero di un combustibile nucleare è la rimozione dell’uranio e del plutonio dalle barre di combustibile esauste. Questi elementi sono modellati in cilindri di combustibile utilizzati per caricare nuove barre di combustibile. I rifiuti a basso livello di radioattività vengono trattati nel modo suddetto.

Isotopi

Quello che rimane a questo punto sono gli isotopi a lunga semi-vita (fino a 100 anni). Questi sono stabilizzati inglobandoli in un vetro al boro silicato. Il boro contenuto nel vetro è un buon assorbitore di neutroni. Il vetro radioattivo è posto in contenitori sigillati, e i contenitori sono stoccati in silos appositamente progettati. I silos devono poter contenere i rifiuti per almeno 1000 anni. Si sono fatte ipotesi anche sullo stoccaggio in cave che sono note essere geologicamente stabili fin dall’ultima glaciazione.

Uranio

Il recupero dell’uranio e del plutonio è un operazione pericolosa che deve essere effettuata con estrema cura, per lo più attraverso l’utilizzo di strumenti di controllo a distanza. Un ulteriore problema del recupero è che il plutonio recuperato dalle barre di combustibile è di qualità bellica. Sono  necessarie severe misure di sicurezza  al fine di evitare che questo materiale sia deviato verso la produzione di armi. Così, l’energia nucleare “pulita”, mentre non contribuisce a problemi quali le piogge acide e l’effetto serra, presenta la sua serie di problemi. Nel pianificare una futura strategia energetica, le questioni saranno sia di tipo sociale e politico che di carattere scientifico.

Quanto siamo disposti a rischiare in cambio di percepibili benefici di una data strategia? I nostri sforzi dovrebbero essere indirizzati allo sviluppo di una nuova generazione di reattori  nucleari sicuri  in grado di ridurre eventuale problemi legati al riscaldamento del globo associati ai combustibili nucleari?  Dovremmo utilizzare in maniera estesa la fissione nucleare come fonte di energia in attesa dello sviluppo pratico di una tecnologia che non è stata ancora dimostrata?

Una strada insidiosa tra dubbi di varia natura e questioni che dovranno essere seriamente dibattute ancora per molti anni. I politici che si occupano di tali problematiche dovrebbero, scevri da interessi personali o elettorali, affrontare il problema in modo costruttivo e, in ogni caso incentivare tutte quelle forme di risparmio energetico in modo che il nostro Pianeta non sia ulteriormente aggredito al fine di garantire un futuro ecocompatibile alle future generazioni.