Lungo le strade nella provincia russa di Čeljabinsk, negli Urali meridionali, si notano strani cartelli stradali che esortano chi transita a chiudere finestrini e prese d’aria. Fino al 1991 questi luoghi erano severamente vietati agli stranieri (in parte lo sono ancora) ed erano sconosciuti al resto del mondo. Alcune città della zona non compaiono neppure nelle mappe geografiche perché ufficialmente non esistono. L’aria, la terra e le acque apparentemente normali della provincia di Čeljabinsk contengono la morte. Una morte invisibile fatta di radiazioni.
È qui che sorgono e sono ancora abitati Čelyabinsk-40, Čelyabinsk-65 e Čelyabinsk-70, i centri segreti russi dove furono installati, dopo la Seconda Guerra Mondiale, i maggiori complessi nucleari dell’Unione Sovietica. Čelyabinsk-40, più nota come Mayak, che in russo significa faro, è considerato il luogo più contaminato della Terra da rifiuti radioattivi.
Tuttora sede di un impianto per la produzione di plutonio destinato alla fabbricazione di bombe atomiche, l’area attorno a Mayak dal 1949 al 1967 è stata oggetto di continui e sistematici rilasci di enormi quantità di radionuclidi (elementi radioattivi) nell’ambiente, soprattutto nelle acque del fiume Techa e del lago Karachy (ormai non più potabili e prive di vita), nonostante se ne conoscessero perfettamente i pericoli.
In tutti questi anni la popolazione della zona, formata perlopiù da contadini che vivono in condizioni di estrema povertà e ignoranza, è stata esposta ad una quantità di radiazioni paragonabile a quella ricevuta dai superstiti di Hiroshima e Nagasaki. Centinaia di migliaia di uomini, donne e bambini sono morti e continuano a morire per tumori e malformazioni congenite, nell’indifferenza delle autorità.
La Russia è una bomba nucleare ad orologeria. Nessuno sa con esattezza qual è la quantità esatta di scorie radioattive disseminate nell’ambiente in 40 anni di guerra fredda (si parla di parecchie decine di milioni di metri cubi tra rifiuti liquidi e solidi). Il problema è particolarmente grave perché le risorse economiche russe sono insufficienti ad affrontarlo e mancano adeguati controlli a causa dello scenario di completo caos nell’amministrazione statale, seguito alla disgregazione dell’Unione Sovietica.
Gli altri Paesi che hanno sviluppato attività e programmi nucleari però non sorridono. Negli Stati Uniti, esattamente come in Russia, la gestione dei rifiuti nucleari è stata in mano ai militari fino a vent’anni fa. Ciò ha comportato l’assenza di una supervisione civile e pubblica sulle modalità di smaltimento.
Oggi l’eredità della gestione militare americana, non molto attenta all’ambiente e alla salute dei cittadini, ammonta a 37 milioni di metri cubi di scorie radioattive disseminate in vari siti, spesso semplicemente sepolte sotto terra senza alcuna protezione (sono 10 le principali aree contaminate). Il Dipartimento dell’energia (DOE), che da un decennio sovrintende tutto il settore nucleare, compresa la produzione di armamenti, stima un periodo tra i 70 e i 100 anni, con una spesa da 200 a 1.000 miliardi di dollari, per risolvere la questione.
In Europa i rifiuti radioattivi provengono per lo più dal settore civile, non essendoci stata la corsa agli armamenti atomici come per gli USA e l’URSS. La produzione attuale di scorie nell’Unione Europea ammonta a circa 40.000 metri cubi l’anno. La dimensione del problema è variabile nei vari Paesi secondo i diversi sviluppi dei programmi nucleari. Francia e Gran Bretagna sono i principali produttori, avendo non solo il maggior numero di reattori attivi (rispettivamente 59 e 19), ma anche importanti programmi militari.
L’Italia è stato il primo paese industrializzato ad uscire dal nucleare con il referendum del 1987, in seguito all’incidente di Černobyl (in Germania nel 2000 il Governo Federale ha concluso un accordo con le industrie per una graduale uscita del Paese dall’energia nucleare entro il 2020; Spagna, Svezia e Belgio tra gli anni Ottanta e Novanta hanno avviato programmi simili). Nel nostro Paese, perciò, non c’è il problema di una produzione continua di scorie dai reattori, però ci sono quelle accumulate nel passato per le quali non è stata ancora trovata una soluzione definitiva.
La Sogin, la società subentrata ad Enel nella gestione delle centrali atomiche italiane, valuta in circa 60.000 metri cubi il volume complessivo di materiale radioattivo da smaltire (comprese le strutture delle vecchie centrali chiuse e da demolire), a cui bisogna aggiungere le 500 tonnellate di rifiuti a bassa radioattività prodotte annualmente da ospedali, acciaierie e impianti petrolchimici, più alcune decine di tonnellate di scorie ad alta radioattività che ci torneranno indietro dagli impianti di riprocessamento di Sellafield, in Inghilterra e di La Hague, in Francia (gli unici due in Europa). Qui il combustibile spento, che contiene ancora una grande quantità (94-95 per cento) di uranio e una piccola (2 per cento) di plutonio, potenzialmente riutilizzabili, viene ripulito dai cosiddetti prodotti di fissione (3-4 per cento), che non sono più utilizzabili e devono quindi essere smaltiti.
Secondo gli ultimi dati dell’International Nuclear Societies Council (INSC), ogni anno l’industria nucleare mondiale produce un volume di circa 270.000 metri cubi di scorie, tra media, bassa e alta radioattività. Il problema, però, non sono le quantità, effettivamente non molto elevate se paragonate con quelle di rifiuti prodotti dalle centrali a fonti fossili tradizionali (una centrale a carbone da 1.000 MegaWatt produce da sola in un anno 400.000 metri cubi di ceneri). Il vero problema è l’accumulo nel tempo di sostanze estremamente pericolose e che impiegano un tempo troppo lungo, sulla scala dei tempi umani, per diventare stabili. Il combustibile spento e scaricato dai reattori ad uranio attualmente impiegati (2° e 3° generazione), per esempio, mantiene una pericolosità elevata per un milione di anni. Le terre e le acque eventualmente contaminate, poi, diventano loro stesse radioattive e lo rimangono per centinaia di migliaia di anni.
Gli effetti delle radiazioni dipendono dal tipo e dalla dose ricevuta. Possono essere irrilevanti o molto dannosi. La quantità di radiazioni assorbita dagli esseri viventi si misura in sievert, un’unità che tiene conto della dannosità, a parità di dose, dei vari tipi di radiazioni. Mediamente ogni individuo assorbe 2,4 millisievert (un millesimo di sievert) all’anno per effetto della radioattività naturale, dovuta ai radionuclidi presenti nelle rocce (come il potassio 40, l’uranio e il torio), al radon (gas radioattivo presente del sottosuolo) e ai raggi cosmici.
Una dose superiore a 4 sievert è letale. Dosi inferiori possono provocare cancro, leucemia e malformazioni nei feti con una probabilità maggiore più è alta la dose. L’esposizione ad 1 millisievert all’anno al di sopra della dose naturale di radiazioni (limite massimo di dose stabilito dalla legge italiana per le persone in luoghi pubblici), corrisponde ad una probabilità di sviluppo di tumori mortali dello 0,001 per cento. È chiaro che le persone che subiscono un’esposizione prolungata nel tempo (per esempio gli abitanti vicino ad una centrale nucleare o a un deposito di rifiuti radioattivi) hanno fortissime possibilità di ammalarsi. Alcuni studi condotti dal Centers for Disease Control and Prevention, del Dipartimento della Salute degli Stati Uniti hanno evidenziato che i due terzi dei decessi per tumore al seno avvenuti in America tra il 1985 e il 1989, si sono registrati all’interno di un raggio di 100 miglia (circa 160 chilometri) dai reattori nucleari.
Al momento l’unico sistema praticabile per smaltire le scorie nucleari è quello di depositarle in aree controllate almeno finché la radiotossicità diminuisca al valore dell’uranio naturale.
I rifiuti a medio-bassa radioattività, cioè gli indumenti, gli utensili e i materiali provenienti dai reparti di radiologia degli ospedali, dagli istituti di ricerca e da alcune attività industriali, costituiscono circa il 95 per cento dell’intera produzione e sono i meno pericolosi, perciò il loro confinamento deve essere garantito al massimo per qualche secolo (in genere 300 anni sono sufficienti per abbattere di mille volte la radiazione dei radionuclidi a vita più lunga come il cesio).
Questi rifiuti vengono confinati in depositi superficiali, tipo trincee, silos o tumuli, e l’isolamento viene realizzato tramite barriere in calcestruzzo poste in serie, che impediscono la diffusione dei radionuclidi verso l’esterno.
I rifiuti ad alta radioattività sono solo il 5 per cento del volume prodotto dalle attività umane (tra i 10.000 e i 14.000 metri cubi all’anno), ma contengono il 95 per cento della radioattività. Si tratta delle barre di combustibile spento dei reattori nucleari e delle scorie solide e liquide che si creano durante la produzione del plutonio e durante il riprocessamento.
Le scorie ad alta attività mantengono livelli di radiazione incompatibili con l’ambiente per centinaia di migliaia di anni e quindi non è possibile fare affidamento su barriere artificiali, che non potrebbero garantire la sicurezza per periodi così lunghi. Si prevede così di depositare tali rifiuti, previo incapsulamento in matrici vetrose e nei cosiddetti “casks”, ossia contenitori cilindrici di acciaio praticamente indistruttibili, in formazioni geologiche stabili e profonde centinaia di metri, che possono assicurare, teoricamente, l’isolamento per milioni di anni, come per esempio le formazioni saline e quelle argillose.
I depositi geologici profondi sono ancora in fase di studio o, nei casi più avanzati, di realizzazione pilota. In Europa, laboratori sperimentali sotterranei sono in costruzione in Finlandia, Svezia, Francia e Svizzera. Il progetto più avanzato è quello finlandese che dovrebbe vedere la luce nel 2020.
Negli Stati Uniti dal 1999 è in esercizio, vicino a Carlsbad nel New Mexico, il Waste Isolation Pilot Plant (WIPP), il primo e, per ora, unico deposito geologico funzionante al mondo per lo smaltimento di scorie radioattive (in una miniera di sale a 700 metri di profondità, per un volume totale di 175.600 metri cubi). L’impianto, però, non è destinato ai rifiuti radioattivi ad alta attività, bensì allo smaltimento di indumenti, utensili e materiali contaminati da plutonio e da elementi transuranici, tutti a bassa e media attività.
La realizzazione di un deposito geologico per i rifiuti nucleari non è un’operazione semplice. Al di là dei costi enormi (finora il WIPP è costato un miliardo di dollari), un sito permanente di stoccaggio di scorie radioattive solleva problemi di accettabilità sociale notevoli. Inoltre nessuno può garantire per centinaia di migliaia di anni l’effettiva tenuta di qualunque formazione geologica.
Un anno fa, nel Marzo del 2008, il famoso progetto americano di un deposito geologico definitivo per le scorie ad alta attività, posto a 300 metri di profondità sotto la Yucca Mountain, nello Stato del Nevada, è stato definitivamente abbandonato, nonostante i quasi 8 miliardi di dollari già spesi. Il DOE aveva garantito la stabilità del sito e la sua tenuta all’aria e alle infiltrazioni d’acqua per 10.000 anni (anche se il picco nelle emissioni radioattive si sarebbe verificato dopo 400.000 anni), ma le forti proteste delle associazioni ambientaliste, dell’Epa, l’Agenzia federale degli Stati Uniti per la protezione dell’ambiente, e dello stesso Stato del Nevada da sempre contrari, hanno vinto la lunghissima battaglia (il progetto originale risale a vent’anni fa).
Anche in Italia, nel 2003, si cercò di costruire un deposito geologico permanente per i rifiuti radioattivi, a Scanzano Jonico, in Basilicata. Il progetto venne bloccato quasi immediatamente, non solo per le vivaci proteste degli abitanti della zona, provocate soprattutto dal grave errore politico del Governo che tentò d’imporre la decisione dall’alto senza consultare le autorità locali e informare preventivamente la popolazione sulle caratteristiche del progetto, ma anche per la ferma opposizione di autorevoli scienziati (tra cui il premio Nobel Carlo Rubbia). Al contrario di quanto affermato dalla Sogin, fu rilevato che Scanzano Jonico non ha i criteri minimi di sicurezza previsti dall’Agenzia Internazionale dell’Energia Atomica (IAEA). Si trova, infatti, in zona sismica, è troppo vicino a centri abitati, a fiumi e a falde acquifere superficiali, è in un’area soggetta a frane, erosioni ed alluvioni ed è a meno di un chilometro di distanza da un giacimento metanifero. Tutte le caratteristiche peggiori per costruire un deposito di scorie radioattive.
Date le enormi difficoltà di realizzare un deposito geologico e premesso che in seguito ad accordi e trattati internazionali ogni Paese deve smaltire i propri rifiuti nucleari e che non è permesso usare come depositi i ghiacci dell’Antartide e i fondali marini (fino alla Convenzione di Londra del 1995 che lo ha vietato, il seppellimento nei fondali marini era uno dei sistemi più quotati dai Paesi produttori di energia atomica), in tutto il mondo si stanno studiando piani alternativi.
Il progetto più interessante, che vede coinvolta direttamente l’Italia con l’Enea e il professor Carlo Rubbia, è quello dei reattori dedicati alla trasmutazione e degli acceleratori di particelle accoppiati a reattori per la trasmutazione, tecnologie in grado di abbreviare notevolmente il tempo di radioattività dei rifiuti provenienti dalle centrali nucleari (quelli ad alta attività), permettendo un ulteriore recupero energetico. La trasmutazione significa trasformare le scorie mediante un bombardamento di neutroni: in questo modo, uranio e plutonio diventano sostanze diverse non più radioattive o che emettono radiazioni al massimo per 600 anni, cioè un tempo molto più breve, nel quale si può gestire agevolmente il loro confinamento.
Un’altra scoperta estremamente importante è stata fatta da alcuni ricercatori americani dell’Institute for Genomic Research e dell’Università del Massachusetts. Nel 2003 hanno sequenziato il genoma di uno straordinario microrganismo del suolo, il “Geobacter sulfurreducens”, un batterio in grado di metabolizzare i metalli radioattivi come l’uranio. La sequenza genomica del “Geobacter” permetterà la messa a punto di tecnologie di bonifica delle acque di falda e dei terreni contaminati.
Per ora, però, non è prevedibile quando queste ricerche potranno avere un’applicazione a grande scala.
La contea di Hanford, nello Stato di Washington negli Stati Uniti, è un altro luogo di morte invisibile. Dal 1943, anno di entrata in funzione dei reattori di Hanford (qui fu fabbricato il plutonio per la bomba sganciata su Nagasaki), fino al 1989 furono riversati nell’ambiente circostante e nelle acque del fiume Columbia ingenti quantità di elementi radioattivi, tra cui il micidiale iodio 131 (isotopo altamente radioattivo dello iodio), un sottoprodotto gassoso della produzione di plutonio. Nonostante i tecnici della centrale avessero registrato fin dagli anni Quaranta una diffusione sempre più ampia dello iodio 131 (fino a 150 miglia dalle ciminiere), non fecero nulla, non modificarono la produzione e, anzi, tennero segreti per anni le analisi effettuate sui campioni di acqua e terreno.
Soltanto negli anni Ottanta incominciarono a circolare le prime notizie sulla reale situazione di contaminazione, quando l’aumento esponenziale dei casi di cancro nella popolazione e delle malformazioni dei bambini e degli animali nati nelle zone agricole della contea fece preoccupare seriamente il DOE e gli stessi funzionari della centrale. Fu anche e soprattutto grazie alla battaglia coraggiosa di Michele Gerber, abitante della zona e madre di famiglia con un PhD in storia all’Università di New York, se l’impianto di Hanford venne definitivamente chiuso. Il suo libro On the Home Front, pubblicato nel 1992, denunciò la responsabilità diretta dei tecnici della centrale e il loro silenzio omertoso sull’inquinamento radioattivo.
Oggi Hanford è una potenziale nuova Černobyl. Ospita il più vasto deposito di scorie ad alta radioattività degli Stati Uniti: 200 milioni di litri di rifiuti liquidi derivati dalla produzione del plutonio, 2.100 tonnellate di combustibile spento, 4 tonnellate di plutonio, 700.000 metri cubi di rifiuti solidi e un miliardo di metri cubi di terra contaminata. Le scorie radioattive, conservate per anni in contenitori inadeguati, si sono decomposte in sostanze altamente esplosive e sono diventate delle vere e proprie bombe atomiche, pronte ad esplodere alla prima scintilla. L’area, contaminata da decenni di scarichi scriteriati, è vasta circa 1.450 chilometri quadrati (la metà della Valle d’Aosta) e per risolvere il problema sono impiegate 1.240 persone a tempo pieno, con un budget annuale di 500 milioni di dollari.
Di fronte a questi luoghi, sorge un dubbio inquietante: quanti cimiteri nucleari come Hanford e Mayak ci sono nel mondo? Probabilmente molti più di quanti possiamo immaginare, vista la segretezza con cui sono stati condotti gli esperimenti atomici durante la guerra fredda.
Per evitare che il nostro Pianeta si trasformi in un deserto radioattivo, bisogna trovare al più presto una soluzione. Michele Gerber qualche anno fa ha detto: “in fondo non ho mai desiderato altro che un fiume pulito”.