Energia nucleare, quanto ne sappiamo e quanto non vogliamo più saperne. Con il fenomeno Oppenheimer si è tornati a parlare di fissione nucleare, quella reazione che, tra le altre cose, alimenta le centrali per produrre energia termica ed elettrica. Gli impianti di ultima generazione sono tra i più sostenibili ed efficienti. Gli aspetti che ostacolano il consenso all’energia atomica sono per lo più legati alla paura, all’insicurezza e alla sfiducia mediatica nei confronti di una strategia energetica sostenibile.
Gli impianti di produzione di energia nucleare
Il nucleare è ancora una tecnologia in evoluzione che poggia le sue basi sulla reazione della fissione dimostrata negli anni ’30 del ‘900. La fissione nucleare alimenta gli attuali reattori industriali attraverso la collisione di un neutrone con un nucleo di Uranio-235 o Plutonio-239. Il nucleo atomico dell’elemento si scinde in due frammenti liberando un’enorme quantità di energia. È fondamentale che ogni reazione abbia il giusto numero di prodotti di fissione, perché ognuno di questi libera nuovi neutroni che potranno collidere con nuovi nuclei. Se il numero di neutroni liberati fosse troppo elevato, si andrebbe incontro ad una reazione a catena incontrollabile che surriscalderebbe l’impianto. Viceversa, se il numero fosse insufficiente la fissione si esaurirebbe senza riuscire ad alimentare la produzione energetica di una centrale intera. La catena viene ottimizzata rallentando la velocità di collisione tra i neutroni prodotti dalla precedente fissione e i nuovi nuclei.
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Oggi gli Stati Uniti sono i maggiori produttori globali di energia nucleare, seguiti da Cina e altri Stati che stanno valutando la possibilità di crescita nucleare. Alcuni Paesi hanno recentemente scoperto riserve di uranio importanti e vogliono avviare collaborazioni con le nazioni già impegnate nella costruzione di impianti innovativi.
La sostenibilità nucleare
Parlando di numeri l’energia nucleare è tra le più competitive a livello ambientale. Gli impianti attivi sono 440 e producono il 10% dell’energia elettrica mondiale, secondi solo all’idroelettrico. L’efficienza è garantita, basti pensare che 1 g di Uranio-235 produce circa 20 milioni di kWh, 1 g di idrocarburi soltanto 10 kWh. Anche considerando che dell’uranio estratto solo lo 0,7% è utilizzabile. Il combustibile fossile è evidentemente più semplice da reperire.
L’ostacolo più grande del nucleare si esprime in termini di sicurezza e gestione di scorie con ripercussioni sulla sostenibilità economica degli impianti. Far nascere un reattore nucleare da zero è dispendioso. Va scelto il sito geologico più adatto, il sistema di sicurezza che possa garantire il massimo controllo e le giuste strategie di raffreddamento dell’impianto, di stoccaggio e smaltimento dei rifiuti radioattivi. Grazie agli impianti di IV generazione si può dare la garanzia di tutto questo. L’ultima generazione di reattori adotta un approccio per risolvere gli ostacoli maggiori che gravano sulla produzione di energia nucleare.
Le strategie sperimentali verso un nucleare di ultima generazione
In Cina è nato il primo reattore nucleare di piccola taglia al mondo. Una sorta di centrale casalinga che può fornire energia ogni 1000 moduli abitativi. Una strategia presa in considerazione a largo spettro perché realizzabile con minori investimenti e tempi di realizzazione. Ad ogni modo c’è la possibilità di espansione di altri moduli di reazione per rendere l’impianto più grande. Anche i sistemi di sicurezza sono più funzionali se l’energia prodotta è poca rispetto a quella delle centrali.
Investendo di più si può realizzare un reattore veloce che elimina la possibilità di rallentare i neutroni prodotti nella fissione permettendo la trasformazione dell’Uranio-238, ovvero quella parte di elemento inutilizzabile nella reazione, in Plutonio-239 che è materiale fissile. Le riserve di combustibile diventerebbero così più efficienti e “veloci” all’uso. Per eliminare poi l’eventualità di incidenti ci si potrebbe affidare a reattori in cui la fissione richiede necessariamente una sorgente esterna per avere luogo. Il vantaggio per scongiurare il peggio sta nello spegnere l’acceleratore di particelle esterne all’occorrenza, bloccando la reazione di fissione. Il problema dello smaltimento delle scorie radioattive può essere superato adottando refrigeranti come Piombo liquido o Sodio nei sistemi di raffreddamento. Oppure particelle di TRISO che trattengono i prodotti di fissione più dannosi senza disperderli nell’ambiente. In questi casi lo stoccaggio dei rifiuti diventerebbe più sicuro e rapido.
L’energia nucleare oltre l’etica
Il nucleare contribuisce alla transizione verso una produzione di energia a basse emissioni. Gli investimenti sull’ultima generazione e sulla sicurezza possono facilitare il passaggio; la gente si mostra ancora scettica nei confronti di questa rivoluzione energetica. Soprattutto in questo particolare periodo storico di minacce nucleari e guerre. Serve, oltre al resto, approcciarsi al nucleare con fiducia, conoscenza e coscienza. Non deve essere argomento tabù, l’appoggio mediatico è fondamentale e le ricerche in corso possono aiutare a chiarire i dubbi più lancinanti guidando l’accettazione dell’energia nucleare.
Da pochi mesi in Italia l’energia nucleare è stata inclusa nella lotta al cambiamento climatico al fianco delle rinnovabili. In accordo con l’UE la maggioranza del Parlamento ha votato la mozione per promuovere la tecnologia dalle basse emissioni e dalla ancora forte diffidenza.
