La Sicurezza nel Nucleare
L’industria nucleare deve continuare ad assegnare il
primo posto alla sicurezza e alla protezione
dell’ambiente.
La sicurezza nucleare e’ un tema a scala planetaria
perche’ un incidente grave che abbia luogo in un Paese
puo’ avere ripercussioni sui suoi vicini.Un nuovo
incidente grave avrebbe delle severe conseguenze sul
futuro del nucleare
da “Prospettive dell’Energia Nucleare “(NEA 2009)
I DIVERSI ASPETTI DELLA SICUREZZA
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La sicurezza nel funzionamento
La sicurezza ambientale
La sicurezza di approvigionamento
La sicurezza di investimento
LA SICUREZZA NEL FUNZIONAMENTO
OGGI
• Nel mondo sono in funzione circa 440 reattori
(genII).Due incidenti di rilievo Three Miles Island
(1979) e Chernobyl(1986) dovuti a una improbabile
sequenza di malfunzionamenti seguita da operazioni
errate degli addetti.Il curriculum della sicurezza
della filiera nucleare nei paesi dell’OCSE e’ andato
in seguito sempre migliorando fino a raggiungere
livelli altissimi,tanto che in molti paesi la durata
degli impianti di Generazione II e’ stata prolungata
da 40 a 60 anni.
E………….DOMANI?
A breve termine I nuovi reattori di generazione III+:
• Aumenteranno ulteriormente il grado di sicurezza
tramite criteri di ridondanza e diversificazione
• Prevederanno nel progetto anche le rarissime
eventualita’ di fusione del nocciolo o di caduta di
aerei
A lungo termine gli impianti di gen IV,attualmente in
fase di ricerca,ma forse disponibili sul mercato
dopo il 2040:
Saranno concepite in modo da offrire sicurezza
passiva sfruttando leggi naturali (gravita’
,circolazione naturale di gas o fluidi),senza
necessita’ di intervento umano o di sofisticate
apparecchiature
I reattori di generazione III+
Il reattore francese EPR
da 1600 MWe: è visibile
la doppia calotta contro
gli attacchi aerei
Il reattore USA AP-1000
da 1000 MWe: è visibile
in alto il serbatoio
d’acqua a caduta libera
(sicurezza passiva)
LA SICUREZZA AMBIENTALE
I Reattori nucleari non producono gas o polveri
in nessuna fase della loro vita:
Emissioni e rilasci per un impianto da 1000Mwe in tonnellate per anno
Nei residui di produzione circa 20/30 ton.per anno
sono dovute al combustibile bruciato che contiene:
-95% isotopi di Uranio a bassa attivita’
-5% frammenti di fissione ad alta attivita’ e nuclei
transuranici ad alta attivita’ e vita media lunghissima
Tra questi il Plutonio,che e’un combustibile nucleare
LO SMALTIMENTO DELLE SCORIE OGGI
I rifiuti radioattivi devono essere custoditi in luoghi
ben isolati dalla biosfera e ,in particolare dalle falde
acquifere,e protetti dai terremoti
Per rifiuti a bassa attivita’ o a vita breve si usano
barriere artificiali in calcestruzzo e il deposito si
puo’ costruire in superficie.
Per rifiuti a vita lunga e’richiesto un isolamento per
migliaia di anni:si usano depositi in giacimenti
geologici profondi in cui la barriera e’ fornita dal
mezzo geologico
Il deposito superficiale e quello profondo sono spesso
concepiti assieme e con installazioni ausiliarie,in
modo da configurarsi come un Centro Tecnologico
Le strutture esterne
e quelle in profondita’
del deposito finlandese
a Forsmark
InItalia si aspettano al termine delle
operazioni di smantellamento dei
vecchi reattori dismessi rifiuti ad
alta attivita’ o a vita lunga da
smaltire in un deposito geologico
E ……………DOMANI?
Per inuovi reattori genIII+e’ iniziata la pratica del
Ritrattamento:separazione della mistura Uranio/
Plutonio,ancora combustibile,dal restante 3% di
scorie a alta attivita e vita lunga che possono
essere vetrificate e conservate nei depositi geologici
I reattori veloci di gen.IV trasformeranno per
fissione i nuclei transuranici (attinidi) a vita
lunghissima in frammenti,nuclei piu leggeri a vita
molto piu breve,ridimensionando cosi’ la necessita’
di depositi geologici profondi
LO SMALTIMENTO DELLE SCORIE NEI REATTORI DI
GEN.II(ROSSA);III+(BIANCA) E IV(BLU)
LA SICUREZZA DI APPROVVIGIONAMENTO
La stessa potenza di 1MWt viene prodotta bruciando in un
giorno circa 1gr di uranio,2.9ton. di carbone o 2ton di petrolio
La valutazione della disponibilita’ di combustibile nucleare in
futuro e’ incerta in quanto dipende da vari fattori tra cui:
• La previsione dell’incremento nell’utilizzo della energia
nucleare nel mondo
• La valutazione delle risorse :sia quelle gia’ conosciute
sia quelle nascoste o ancora da sfruttare
Secondo la NEA a livello attuale di domanda le riserve
convenzionali di uranio(5.5milioni di tonn.)sarebbero
sufficienti per circa 100 anni,una stima simile da 133 anni
per il carbone e 63 per gas naturale.
Se si tiene conto di tutte le riserve stimate, anche a
maggiori costi di estrazione,(11 milioni di tonn.) si
arriverebbe a circa 200 anni!
E,,,,,DOMANI?
• I reattori di generazione III+ dovranno poter
accettare come combustibile almeno il 50% di
ossidi misti Uranio/Plutonio,contribuendo cosi
s ia allo smaltimento delle scorie che alla durata
delle risorse.
. Nei reattori veloci di gen.IV la conversione di
238U non fissile in materia fissile permetterebbe
di moltiplicare per 60 l’energia prodotta da
Uranio naturale allungando a centinaia di anni la
disponibilita’ di combustibile nucleare
LA SICUREZZA DI INVESTIMENTO
La soluzione nucleare e’ competitiva rispetto al
carbone e al gas:la sfida economica riguarda il
finanziamento degli investimenti piuttosto che i costi
di produzione della energia elettrica.
Tipo di
impianto
Area
Occupata
(ha)
Costo
Manutenzione
Costo
impianto
(106 $/kWe)
Eurocent/
($/kWe)
kWh(all
in)*
Nucleare
15
2250
7
4.3-6.3
Carbone
30
1300
6
5.3-6.4
Olio
Combust.
20
1300
5
7
Gas
(ICC)
12
1300
5
6.1-7.5
DATI RELATIVI A UN IMPIANTO DA 1000MWE
LA COMPOSIZIONE DEI COSTI
E……………..DOMANI?
I rischi finanziari sono associati alle procedure di
pianificazione e autorizzazione,ai ritardi di
costruzione e alla durata e alla disponibilita’della
produzione .
Gli impianti di generazione III+ garantiranno tempi
di costruzione tra 3 e 5 anni,efficienza di
disponibilita’del 90% e durata di produzione di
60 anni.
Restano ancora i problemi associati a carenze
normative e legislative…….