Introduzione alla sicurezza di sistemi nucleari

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energia nucleare

Giuseppe Quartieri, Ibn Editore

Pubblichiamo la Prefazione dell’ultimo lavoro di Giuseppe Quartieri.

In questo libro l’Autore spiega chiaramente i livelli di sicurezza raggiunti dalla ricerca e fa il distinguo fra rischi e sicurezza. Un lavoro complesso.

Ci sembra un po’ forzato l’aver tirato in ballo Lovelock fra i convertiti al nucleare.

In realtà Lovelock ha parlato di «ritirata sostenibile» nel senso che il ritardo verso le scelte energetiche rinnovabili è di oltre 200 anni e quindi non più recuperabile. Il nucleare si presenta come un tentativo di recuperare verso la sostenibilità. Lovelock arriva anche a sostenere che «il cambiamento climatico potrebbe essere un problema altrettanto grave di una guerra. Per un po’ potrebbe essere necessario mettere la democrazia da parte».

Insomma un triste tramonto di questo grande vecchio padre di Gaia che dovrebbe al contrario insegnare che la protervia dell’uomo sulla sua presunta capacità di dominare le situazioni puntando ad una crescita infinita non ci sta portando in un futuro di prosperità. Sembra anzi che il potere stia saldamente nelle mani dei costruttori di problemi che poi si trasformano in risolutori: una diabolica tela di Penelope ed Ulisse è lontano.

Tutti i popoli sono ormai ben consci di vivere nella «società del rischio», la cosiddetta risk society, i cui rischi provengono normalmente da problemi di sicurezza (nel senso di safety) standard ma anche e forse soprattutto da problemi di sicurezza nel senso di «security» ossia intrusioni, sabotaggi, terrorismi vari ecc. I popoli sanno che alla base della vita moderna prevale il concetto di accettabilità del rischio connesso ad una vita standard fatta di rischi prodotti da cibi biologici non sempre naturali, da automobili veloci, da treni veloci e da aerei supersonici e via discorrendo. Sembra, ad esempio, che la maggioranza del popolazione accetti il rischio di usare questi mezzi di trasporto poiché li ritiene sicuri e confortevoli. Alla stessa stregua il popolo accetta di impiegare energia elettrica proveniente da centrali termiche alimentate a petrolio oppure a gas metano nonostante gli incidenti come la «Marea Nera» oppure i vari incidenti accaduti nelle miniere di produzione di gas e di petrolio in tutto il Mondo.

Gli italiani come quasi tutti i popoli del mondo accettano l’inquinamento prodotto dai gas di scarico delle automobili (polveri sottili, benzene, ossidi di carbonio, PM10, PM2,5 e anche PM1 ecc.) nel centro delle grandi città, nella pianura padana ecc. dimenticando o facendo finta di dimenticare le conseguenze serie dell’inquinamento cittadino che produce secondo le analisi e le statistiche, ormai accertate, una quantità consistente di esempi di «cancerogenesi».

Gli studi epidemiologici (Iss, Cnr, Organizzazione Mondiale della Sanità, Istituto di Ricerca sui Tumori, ecc.) hanno accertato in modo inequivocabile l’esistenza di «cancerogenesi» prodotta da inquinamento cittadino. Le analisi pubblicate da detti Enti di ricerca parlano di alcune migliaia di morti all’anno prodotti dalla inalazione dei gas di scarico da riscaldamento, inquinamento cittadino ecc.

La mobilità alternativa viene considerata e studiata dagli ecologi con apertura mentale al fine di trovare una possibilità di movimenti cittadini alternativi e sostenibili: auto elettriche. La normativa europea è diventata ancora più severa in merito all’inquinamento in genere e a quello cittadino in particolare.

Nell’ambito di questa grande problematica ambientale si pone anche il problema futuro dell’eventuale inquinamento prodotto dalle centrali nucleari e soprattutto il problema della sicurezza degli impianti nucleari.

Gli italiani pagano l’energia elettrica il 30% e, in alcuni casi, il 40% in più di quella pagata in altri Paesi europei (Francia, Germania ecc.).

L’Italia ha abbandonato da decenni (tra l’altro a causa di un referendum male interpretato) la soluzione nucleare da fissione alla produzione di energia elettrica con gravi ripercussioni negative dal punto di vista economico ed industriale. L’Italia acquista energia elettrica prodotta da Paesi confinanti quali la Francia, la Svizzera, la Slovenia per una percentuale del quasi 20% di fabbisogno nazionale di energia elettrica. Tra l’altro questi Paesi hanno installato le loro centrali nucleari, entro pochi chilometri dai confini con l’Italia per cui un eventuale incidente critico o «accidente» come si suole dire negli ambiti scientifici e tecnologici specifici, avrebbe gli stessi effetti di un qualsiasi incidente prodotto in una centrale nucleare che fosse stata installata entro i confini italiani.

La Legge 23 luglio 2009, n. 99, pone solide basi giuridiche per la realizzazione di nuove Centrali Nucleari in Italia nell’ambito del cosiddetto «Rinascimento Nucleare». Ciò nonostante, la «questione energetica» continuerà ad essere uno dei problemi dominanti il secolo attuale, sia in termini di sicurezza (safety & security) delle installazioni e degli approvvigionamenti, sia in riferimento allo sviluppo socio-economico, alle tematiche ambientali e sociali ed all’accettabilità. Tutti questi aspetti sono peculiari di questi approcci intellettuali. La scienza e la tecnologia potranno fornire molte risposte concrete, che da sole però non bastano. Altre discipline dovranno essere messe in campo, come la sociologia e la politica, ed in questo contesto diventa importante un’informazione chiara, completa e corretta, che nel nostro Paese manca o addirittura è distorta.

Anche dal punto di vista della sicurezza, safety, degli impianti nucleari deve essere altresì considerato che la mancanza di decisioni o almeno di orientamenti ragionati, sia pure non ultimativi, ingenera nella gente insicurezza e sfiducia che, unitamente ad una insufficiente informazione, la porta ad esprime un rifiuto a priori. La sicurezza delle installazioni e dei processi nucleari è, assieme a quello della sicurezza aerospaziale e aeronautica, il comparto tecnologico in cui la scienza e l’ingegneria della sicurezza ha ricevuto la maggiore attenzione scientifica, tecnologia ed ingegneristica sin dai primi anni del suo sviluppo.

Nella filiera nucleare la sicurezza è il principale obiettivo, dalla realizzazione degli impianti, ai processi produttivi fino allo smaltimento dei rifiuti. Essa, oggi, si articola in tre fondamentali fasi, la prima di natura fisica sulle reazioni nucleari, la seconda di natura prettamente ingegneristica sul progetto del sistema e la terza sugli aspetti radiologici, radioprotezione e fattori ambientali.

La comunità scientifica e tecnologica si interessa in modo attivo di questi argomenti che, in questo libro, si tenta di sviluppare in modo scientificamente rigoroso, presentando i fondamenti della cultura nucleare e della sicurezza nelle centrali nucleari e della gestione dei materiali nucleari e dei rifiuti radioattivi, nonché del ruolo chiave dell’Agenzia per la Sicurezza Nucleare in questo settore.

D’altra parte si pone, alla attenzione del popolo e degli ecologi di tutti i tipi, il grande argomento della accettabilità delle centrali nucleari in Italia. Questo problema ha assunto una connotazione peculiare e propria solo dell’ambiente, della morale e degli approcci sociali italiani.

Questo libro si propone di dare un piccolo contributo alla soluzione o almeno alla chiarificazione di questo tipo di problemi. Purtroppo questa proposta è sola una introduzione al vasto argomento della sicurezza degli impianti nucleari a fissione e non ha alcuna pretesa di essere esaustiva. Alcuni argomenti come la radioprotezione, le procedure esecutive di evacuazione ed altro, non sono trattati affatto per mancanza di tempo e di spazio e con la riserva di coprirli con un secondo volume dedicato al completamento della sicurezza (tecnologica e fisica) delle centrali nucleari.

L’argomento del rinascimento del nucleare è stato trattato a fondo da molti autori che hanno scritto molti libri specifici in questo periodo.

L’argomento è specialistico ed ostico per il lettore normale inoltre presuppone che l’Italia rientri nel novero dei Paesi che si servano di energia nucleare a fissione. Di fatto, si accetta l’ipotesi di lavoro programmatico che l’Italia abbia intenzione di raggiungere, nel prossimo futuro (normalmente si accenna al 2020), una ripartizione armonizzata, chiamata «mix», di fonti di energia costituita dal 50% di energia da fonte fossile (carbone, petrolio e gas naturale), 25% da fonte nucleare da fissione e infine 25% da fonti rinnovabili ed integrative quali solare, eolico, biomassa, geotermia ecc.

In questa cornice si sviluppa il tentativo di questo libro di illustrare i problemi e le soluzioni adottate per il raggiungimento della massima sicurezza delle centrali nucleari. Si considerano i due aspetti fondamentali della sicurezza: la «safety» e la «security». Nella lingua anglosassone esistono queste due parole per distinguere fra il concetto di sicurezza intrinseca, safety, di natura tecnologia prodotta da guasti del sistema complesso (centrale nucleare, aereo, missile, satellite ecc.) e/o da errori umani con effetti negativi per la salute del personale addetto o della popolazione circostante e conseguente perdita di proprietà. Gli anglosassoni impiegano invece la parola «security» per intendere la sicurezza in termini di protezione da infrazioni varie, intrusione, criminalità, sabotaggi e terrorismo di ogni tipo. Nella nostra lingua esiste sola la parola «sicurezza» che include tutti gli aspetti possibili ed è quindi «omnicomprensiva».

Questo volume si propone e può trattare solo il primo aspetto della sicurezza, la «safety» lasciando ad un altro volume successivo la trattazione della «security» delle centrali nucleari.

L’opposizione e la diffidenza al nucleare è tipicamente italiana. Così la problematica della localizzazione dei siti di deposito (ma anche smaltimento) di scorie radioattive subisce una strenua opposizione da parte di alcune frange di ecologi, che si possono definire falsi ecologi. In generale il problema delle scorie radioattive investe tutto il ciclo del combustibile nucleare. La pubblicazione della lista dei siti di localizzazione è un compito difficile che gli enti addetti stanno assolvendo o dovranno assolvere quanto prima.

La applicazione della nuova legge 31/2010 è molto interessante poiché definisce alcuni criteri gestionali per la definizione del consenso alla approvazione e alla sostenibilità delle centrali nucleari da parte delle popolazioni locali.

Molti ancora parlano del «Nimby» ossia di quella sindrome per cui si accettano gli impianti nucleari purché non siano installate nel proprio «giardino», nonostante la retromarcia del grande pioniere ecologo James E. Lovelock, che a quasi 90 anni ha cambiato idea circa la installazione di impianti nucleari.

Quindi la sfida alla costruzione del consenso si può vincere solo con una grande attività di formazione e discussione sul territorio. Questo libro è un piccolo contributo al raggiungimento di questa vittoria anche con un tentativo di chiarificazione di alcuni concetti fondamentali della «sicurezza nucleare».

Alla stessa maniera, la Vas è strettamente condizionata dal consenso e approvazione da parte del popolo.

Frattanto, a livello politico, si verificano turbolenze e accadono fenomeni personali non rassicuranti per i cittadini producendo un incremento di timori. Finalmente è stata varata la Agenzia per la Sicurezza Nucleare. Si rimane in attesa delle nomine e delle linee guida di lavoro al quale si spera di potere partecipare. In tale ambito lo scrivente ha esperienza quasi trentennale nel campo della analisi della sicurezza di sistemi complessi, della programmazione e della gestione della affidabilità e quindi della «dependability» che mette a disposizione del nuovo «Top Management».

Alla fine del libro si presentano alcune conclusioni sintetiche sul fronte d’onda della tecnologia della sicurezza di reattori nucleari avanzati analizzandone gli aspetti tecnici comparativi. Tuttavia, il libro non si propone di presentare una valutazione globale della migliore tecnologia di sicurezza nucleare attualmente nel mercato, poiché, alla base, rimangono i concetti fondamentali della garanzia della sicurezza che, in qualche modo, consentono a tutte le varie tecnologie nucleari di pervenire a risultati paragonabili. Al momento si sta profilando una nuova filosofia e un nuovo concetto di sicurezza cosiddetta «passiva» ma deve ancora superare le maglie e la falce del tempo di prova e delle esperienze operative concrete.

Oltre al problema sostanziale dell’accettabilità permane quindi il problema del tipo o dei tipi di reattori che verranno resi operativi. Sembrerebbe, per ora, che gli accordi politici ed economici abbiano operato la scelta manageriale ma ciò non esclude che si possano realizzare i due tipi più avanzati di reattori nucleari moderni.

Tutte le forze politiche, economiche, intellettuali, finanziarie, ecologiche e di qualsiasi altro tipo dovrebbero convincersi che l’atteggiamento migliore è quello di parlare pure del nucleare e non solo delle fonti rinnovabili (solare, eolico ecc.) e risparmio in modo da non fare apparire di avere solo un approccio aprioristico e ideologico.

Per concludere questa premessa è necessario chiarire ancora un punto di natura sostanziale. In questo libro si assume che sia nella natura degli eventi e fenomeni umani il fatto concettuale che la «sicurezza» (safety/security) di cui si parla rispecchi un approccio scientifico e tecnologico e non un approccio politico, psicologico e sociologico e meno che mai religioso e fideistico. L’eccezione prevista ma non del tutto inclusa, per ragioni di spazio tempo, è la «security» ossia la ineluttabile considerazione progettuale di possibilità di intrusioni, sabotaggi, terrorismi vari e via di seguito, al fine di tenere in debito conto gli effetti dell’attentato dell’«11 Settembre 2001».

Si assumono, quindi, validi i concetti fondamentali che regolano i fattori umani e l’approccio di ingegneria umana secondo il quale gli scienziati, i progettisti (fisici, ingegneri, chimici ecc.) che hanno progettato e progettano «sistemi di impianti nucleari a scopo di produzione di energia elettrica» siano persone normali, dotati di equilibrio e serenità psichica.

Qualcuno può considerare l’approccio scientifico e tecnologico alla sicurezza un approccio «riduttivo» ma non si può fare altrimenti. In altre sedi, in altri luoghi, in altri tempi si potranno prendere in considerazioni approcci più generali alla sicurezza dell’uomo. Eventualmente, l’approccio scientifico ed ingegneristico alla «sicurezza» non fa altro che interpretare le istanze più generali (psicologiche, politiche economiche, religiose ecc.) e trasformarle nell’ambito di una applicazione concreta che dà una risposta, entro un campo limitato, ad un insieme complesso di requisiti e vincoli definiti dai sistemi più grandi su menzionati.

Lo scopo del libro è quindi ben chiaro, definito e delimitato anche se inteso «riduttivo» da certi approcci intellettuali, d’altronde viviamo tutti nella «Risk Society».

Eppoi «repetita juvant».

(Giuseppe G. M. Quartieri)