Nucleare: il problema delle scorie radioattive (I)

Malgrado Fukushima, in Giappone, abbia mostrato in pieno quanto vi sia ancora da fare nel campo della sicurezza delle centrali nucleari, il principale problema che tiene banco quando si affronta l’argomento della produzione di energia dall’atomo è naturalmente quello delle scorie.

[ad]Per scoria, nel campo dell’energia atomica, si intende qualsiasi prodotto contaminato in ambito nucleare, e vanno dalle tute antiradiazioni usate alla struttura fisica della centrale una volta dismessa al combustibile esausto. Esiste una classificazione in tre livelli, operata sulla base della radiotossicità e della persistenza nell’ambiente, per catalogare le scorie; più il numero è elevato più il pericolo è maggiore. Il combustibile esausto si pone naturalmente al livello massimo di pericolosità, e costituisce la frazione più delicata e più rilevante dal punto di vista quantitativo dell’insieme delle scorie.

Entrando quindi nel dettaglio dei residui della fissione diventa poi necessario scorporare questa tipologia di scorie in due macrocategorie: i prodotti di fissione e gli elementi transuranici.

Schema del processo di fissione nucleare

La fissione nucleare può, in maniera molto schematica, essere riassunta nella seguente formula, valida nel caso in cui il fissile sia ²³⁵U:

²³⁵U + n → ²³⁶U → ¹⁴⁴Ba + ⁸⁹Kr + 2/3 n + 211,5 MeV

Un atomo di ²³⁵U, se arricchito di un neutrone, si trasmuta in ²³⁶U; tale isotopo è però altamente instabile e si suddivide in elementi più leggeri con fuoriuscita di neutroni eccedenti e, poiché la massa degli elementi finali è inferiore a quella dell’²³⁵U, la liberazione di energia il cui valore può essere calcolato secondo la formula

E = mc²

Gli atomi immediatamente derivanti dalla fissione nucleare sono a loro volta elementi generalmente instabili, di solito a causa di un eccesso di neutroni, ed emettono quindi forme di decadimento di tipo β^– fino al raggiungimento di una configurazione stabile. I neutroni in eccesso si propagano nel materiale, causando eventualmente ulteriori episodi di fissione nel caso vadano a collidere con altri atomi di sostanza fissile.

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