Operazione militare russa e centrali nucleari ucraine

(Aggiornato il 25 Marzo 2022)

  • Nel febbraio 2022, la Russia ha lanciato una massiccia operazione militare contro l’Ucraina. Forze terrestri, con l’appoggio di aerei d’attacco al suolo ed elicotteri da combattimento, sono penetrate nel paese da nord (Bielorussia), da est lungo il confine russo, dalla Crimea e dal Mar Nero con una serie di operazioni anfibie e lanci di paracadutisti.

  • Il 24 febbraio l’Ucraina ha informato l’AIEA che le forze russe avevano preso il controllo del sito nucleare di Chernobyl.

  • Nelle prime ore del 4 marzo la centrale di Zaporizhzhia nel sud-est dell’Ucraina è diventata la prima centrale nucleare civile operativa teatro di uno scontro armato.

  • Durante la notte alcuni proiettili hanno colpito un tunnel servizi all’interno del perimetro dell’impianto. Lo scontro armato vero e proprio è avvenuto all’ esterno della recinzione della security della centrale nucleare, danneggiando in modo importante un edificio convenzionale utilizzato come centro informazioni e addestramento. L’interno del sito e nessuna delle sei unità dell’impianto ha subito danni.

  • Le forze russe hanno quindi preso il controllo dell’impianto. I sei reattori non sono stati interessati e non vi è stato alcun rilascio di materiale radioattivo.

L’Agenzia internazionale per l’energia atomica (AIEA) segue da vicino gli sviluppi nel paese per quanto riguarda i suoi impianti nucleari e fornisce aggiornamenti regolari sulla situazione.

Di seguito riportiamo alcune informazioni di carattere generale riguardanti la tipologia degli impianti.

Reattori in operazione in Ucraina

Nome

Modello

Tipo di reattore

Potenza di progetto (MW elettrici)

Khmelnitski 1

VVER V-320

Acqua pressurizzata

950

Khmelnitski 2

VVER V-320

Acqua pressurizzata

950

Rivne 1

VVER V-213

Acqua pressurizzata

381

Rivne 2

VVER V-213

Acqua pressurizzata

376

Rivne 3

VVER V-320

Acqua pressurizzata

950

Rivne 4

VVER V-320

Acqua pressurizzata

950

South Ukraine 1

VVER V-302

Acqua pressurizzata

950

South Ukraine 2

VVER V-338

Acqua pressurizzata

950

South Ukraine 3

VVER V-320

Acqua pressurizzata

950

Zaporizhzhia 1

VVER V-320

Acqua pressurizzata

950

Zaporizhzhia 2

VVER V-320

Acqua pressurizzata

950

Zaporizhzhia 3

VVER V-320

Acqua pressurizzata

950

Zaporizhzhia 4

VVER V-320

Acqua pressurizzata

950

Zaporizhzhia 5

VVER V-320

Acqua pressurizzata

950

Zaporizhzhia 6

VVER V-320

Acqua pressurizzata

950

Si tratta di reattori costruiti tra gli anni ’70 e i primi anni 2000.

Di seguito riportiamo alcune domande e risposte di carattere generale riguardanti la sicurezza e i possibili rischi per le popolazioni e l’ambiente legati al conflitto in corso.

Domanda: È possibile che in seguito a un bombardamento di un reattore si verifichi un’esplosione nucleare?
Risposta: No, non è possibile in quanto la composizione e distribuzione geometrica del combustibile non è tale da poter innescare in alcun caso un’esplosione nucleare. Inoltre, i reattori ad acqua pressurizzata (a differenza di una bomba) rispondono intrinsecamente ad un aumento istantaneo (gradino) di potenza disinnescando la reazione a catena. Quello che è possibile è che una serie di bombardamenti mirati creino un danneggiamento a componenti contenenti materiale radioattivo.

Domanda: È possibile che in seguito a un bombardamento si verifichi un’altra Chernobyl?
Risposta: No, non è possibile. A Chernobyl, a seguito della disintegrazione del nocciolo, è intervenuto un vasto incendio della grafite (il “moderatore” utilizzato in quella specifica tipologia di impianto) che ha comportato, per la totale assenza di un dedicato edificio di protezione, un rilascio diretto nell’atmosfera, fino ad alta quota, di quantità notevoli di sostanze radioattive, superiori all’incidente di Fukushima, spinte anche dal calore e dalla durata dell’incendio2. I reattori attualmente installati e operativi in Ucraina sono di tipologia totalmente diversa, ad acqua pressurizzata (v. tabella sopra), sono dotati di successive barriere di contenimento (in particolare, di un edificio dedicato di protezione) e non contengono grafite (materiale infiammabile).

Domanda: il sito di Zaporizhzhia ospita 6 centrali nucleari; può accadere che un incidente in uno dei reattori si propaghi a catena agli altri, moltiplicando l’effetto per 6?
Risposta: ogni reattore è ospitato in un edificio separato dagli altri, con sistemi di sicurezza indipendenti, perciò la probabilità che un incidente anche grave in un singolo reattore si propaghi agli altri è nulla. Può esserci un’interazione se più edifici sono danneggiati.

Domanda: Possono accadere incidenti con rilascio di sostanze radioattive?
Risposta: I reattori oggi operativi in Ucraina, di concezione completamente diversa rispetto ai reattori del tipo di Chernobyl e analoga ai reattori diffusi nel mondo occidentale, presentano barriere fisiche specifiche e dedicate, assenti nei reattori del tipo di Chernobyl, a contenimento del refrigerante/moderatore, che in questi reattori è acqua. Questo significa che per mettere in comunicazione con l’atmosfera il “nocciolo” contenente il combustibile nucleare (in cui è concentrata la radioattività) è necessaria un’esplosione dall’esterno molto potente, in grado di distruggere tutte le barriere, di grande spessore, di cemento e acciaio. Una tale detonazione dovrebbe avvenire con un’azione di grandissimo impatto e deliberata. Per dare un’idea, l’edificio del reattore, almeno per le unità più recenti (come il VVER1000 V-320) è progettato per resistere anche all’ impatto con un aereo3. Azioni militari “tradizionali” e mirate potrebbero invece mettere fuori uso i sistemi di raffreddamento del nocciolo, anche quelli di emergenza, nel qual caso, se non si intervenisse prontamente con sistemi di refrigerazione del nocciolo, si potrebbe verificare una situazione simile a Fukushima, con surriscaldamento del nocciolo stesso e conseguente rilascio di sostanze radioattive. È però di grande importanza ricordare che la quasi totalità dei reattori nucleari oggi in esercizio nel mondo, compresi quelli ucraini, prevede la serie di barriere sopra citata, realizzate secondo il principio della cosiddetta “difesa in profondità”, di cui fanno parte anche sistemi di raffreddamento d’emergenza, per cui la fusione o esposizione del nocciolo avviene soltanto a seguito del fallimento di tutte le barriere precedenti, un evento di probabilità assolutamente remota, anche nel quadro di teatri operativi bellici “tradizionali”.

Domanda: A Chernobyl funzionano ancora dei reattori nucleari?
Risposta: No, l’ultimo reattore di Chernobyl, della tipologia RBMK, cioè della tecnologia utilizzata nel reattore che fu oggetto del tragico incidente dell’aprile 1986, è stato spento nel 2000. Anche gli altri impianti dello stesso tipo presenti in Ucraina sono stati tutti fermati da decenni, allo scopo di prevenire rischi di incidenti analoghi a quello avvenuto nel 1986.

Domanda: A Chernobyl sono ancora presenti dei rifiuti radioattivi; non potrebbero essere bombardati e dispersi nell’ambiente?
Risposta: A Chernobyl ci sono effettivamente delle piscine che contengono combustibile nucleare già irraggiato o, con il gergo utilizzato, “esaurito” 4: questo è in corso di trasferimento allo stoccaggio cosiddetto “a secco” all’interno di contenitori molto robusti. Le piscine consentono di mantenere tale combustibile esaurito raffreddato per un determinato tempo dopo la fase di irraggiamento nel nocciolo. Va segnalato che, ad oggi, per via della diminuzione esponenziale della potenza termica di decadimento, essendo passati decenni dal trasferimento in piscina degli elementi di combustibile irraggiato nel nocciolo, la potenza termica generata nel combustibile “esaurito” è estremamente bassa. Al momento, non si ha notizia di problematiche relative al raffreddamento. L’Agenzia Internazionale per l’Energia Atomica sta tentando di tenere la situazione monitorata, nonostante le ovvie difficoltà create dal conflitto. In una nota, l’Istituto di Radioprotezione e Sicurezza Nucleare francese (IRSN) scrive che “studi effettuati dopo l’incidente di Fukushima Daiichi sulle conseguenze di una perdita totale del sistema di ricircolo e raffreddamento dell’acqua della piscina mostrano un lento aumento della temperatura dell’acqua della piscina fino a una temperatura di circa 60°C ma senza che gli elementi di combustibile rimangano scoperti”: finché gli elementi di combustibile sono coperti dall’acqua, non si ravvisa una situazione di pericolo. In ogni caso, ove si verificasse un danneggiamento dei sistemi di raffreddamento delle piscine o delle piscine stesse, potrebbe aversi un surriscaldamento del combustibile esaurito, con rilascio limitato di sostanze radioattive, che interesserebbero, comunque, solo l’area che ospita la centrale e, per la imprevedibilità dei venti, potrebbe portare a conseguenze sanitarie (sempre limitate) anche nel territorio russo. Questo contribuisce a rendere molto improbabile che siano previste azioni militari finalizzate a tale danneggiamento.

Domanda: Per mettere fuori uso una centrale nucleare, è necessario distruggere il nocciolo?
Risposta: No, per fermare l’erogazione di energia elettrica da una centrale nucleare basta disconnetterlo dalla rete elettrica di trasmissione, ovvero arrestare la turbina, ospitata in un edificio separato dall’edificio del reattore. Il reattore nucleare è specificamente progettato per far fronte ad una fermata della turbina (evento non inusuale in un qualsiasi impianto di produzione dell’energia elettrica), senza nessun problema per il nocciolo.

Per un’informazione in tempo reale sui livelli di radiazioni in Europa e paesi limitrofi, compresa l’Ucraina, si può visitare la pagina della rete REMon (Radioactivity Environmental Monitoring) a questo link.

Informazioni aggiornate sono anche reperibili su un’apposita pagina dell’IRSN, a questo link. L’Istituto pubblica regolarmente dei bollettini con l’aggiornamento sulla situazione degli impianti nucleari ucraini e i livelli di radiazioni.

1 Alcune delle informazioni che seguono sono ricavate da pagine della World Nuclear Association reperibili qui

2 In pratica il calore dell’incendio alimentato dalla grafite ha provocato una sorta di effetto camino spingendo la nube contenente le sostanze radioattive più volatili fino alla quota dei venti dominanti, favorendone il trasporto e la ricaduta al suolo su lunghe distanze

3 Solo poche armi sono in grado di poterlo perforare e di procurare seri danni al suo interno: un attacco che provochi seri danni ad un reattore dovrebbe essere pertanto deliberato e condotto con estrema precisione.

4 Col termine combustibile ‘esaurito’ o ‘esausto’ o ‘irraggiato’ (in inglese SNF-Spent Nuclear Fuel) si definisce il combustibile nucleare che ha completato il ciclo previsto all’ interno del reattore e che da esso è stato scaricato e trasferito (sotto battente d’acqua) all’ interno di apposite piscine. L’acqua, oltre a schermare dalle radiazioni (gamma e neutroni), serve ad asportare il calore di decadimento, ossia il calore generato dalla disintegrazione di taluni radionuclidi presenti nel combustibile. Lo stoccaggio in piscina può durare diversi anni, trascorsi i quali il combustibile può essere trasferito in speciali contenitori schermati e corazzati (ad alta integrità) detti cask adatti sia al trasporto che allo stoccaggio ‘a secco’. Il combustibile irraggiato a quel punto può seguire due strade: può essere smaltito ‘tal quale’ come rifiuto ad alta attività (HLW) in quello che è definito come ciclo del combustibile ‘aperto’ oppure essere avviato al riprocessamento in modo da recuperare oltre il 95% (in massa) degli elementi costituenti per essere riutilizzati per la fabbricazione di nuovo combustibile (ciclo chiuso).

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