Fukushima: worst case scenario

Cerco di capire cosa sta accadendo in Giappone e rifletto sul worst case scenario: la fusione del nocciolo.

Contrariamente a quello che qualcuno dice, la “fusione del nocciolo” non è un processo di fusione nucleare con cui si intende il fenomeno nel quale due nuclei di atomi di un elemento si fondono per dare vita al nucleo di un elemento diverso. La fusione del nocciolo è semplicemente la fusione delle barre di zirconio (acciaio) e di uranio che si trovano nel reattore e delle barre di assorbimento che vengono inserite per rallentare o fermare il processo di fissione nucleare provocato dai neutroni prodotti dal decadimento naturale dell’uranio.

Una centrale a fissione nucelare funziona quando i neutroni emessi dal decadimento dell’uranio provocano, urtando altri nuclei, ulteriori fissioni, innescando la reazione a catena; i decadimenti conseguenti liberano energia termica che scalda l’acqua in cui è immerso il combustibile e ciò (attraverso un liquido scambiatore) genera il vapore acqueo che alimenta le turbine.

Per fermare la reazione vengono inserite fra le barre di acciaio che contengono le capsule di uranio le suddette barre di assorbimento che hanno il compito di “catturare” i neutroni vaganti smorzando fino ad arrestare la reazione a catena. Vale a dire: se l’uranio è “rarefatto”, “non concentrato”, non c’è reazione a catena e lentamente il reattore si raffredda.

Come ho spiegato nel precedente post, nei reattori di Fukushima si è totalmente bloccato il sistema di raffreddamento dei reattori e quindi si sta innescando la fusione delle barre di acciaio che contengono le capsule di uranio. Tale fusione non è dovuta alla reazione a catena, che è stata fermata dalle barre di assorbimento, ma dallo spontaneo decadimento (che genera energia termica) del materiale radioattivo che si trova nel reattore.

La domanda è: perchè la fusione del nocciolo dovrebbe risultare così catastrofica? Non ho trovato nulla nei siti che ho finora consultato.

Tento una risposta. Se tutto il materiale che si trova all’interno del nocciolo fondesse, esso, liquefacendosi, si depositerebbe sul fondo del reattore. Poichè l’uranio non lega con l’acciaio ed è molto più pesante, si depositerebbe sul fondo, mentre sopra di esso si creerebbero strati di metalli più leggeri fusi. In questo modo la concentrazione di uranio fissile tornerebbe a livelli tali da riattivare la reazione di fissione a catena (mancando della rarefazione dei nuclei di uranio 138 che espellono neutroni all’atto del decadimento garantita dall’inserimento delle barre di assorbimento), con la produzione di energia termica in quantità enormi ed incontrollabili anche nel caso in cui si riattivassero i sistemi di raffreddamento. Ciò provocherebbe, probabilmente, la fusione dell’involucro in acciaio del reattore, il collasso della struttura, una specie di liquefazione totale e la creazione di una massa metallica liquida ad altissima temperatura, con conseguenze che nessuno può prevedere. Nel film “la sindrome cinese” si formulava l’ipotesi che una tale massa fusa ed incandescente potesse addirittura perforare il globo terrestre da un capo all’altro. Fantascienza, ma in effetti non credo che alcuno possa prevedere cosa succederebbe.

In breve: l’incubo consisterebbe nel pericolo che con la fusione del nocciolo si riattivi la reazione nucelare di fissione, che a quel punto diverrebbe incontrollabile.

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