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Origine dei rifiuti radioattivi - Francesco Troiani -
I rifiuti a bassa attività (I categoria) provengono generalmente da installazioni nucleari, applicazioni medicali, industria, ricerca scientifica e includono materiali contaminati quali: carta, stracci, indumenti protettivi, filtri, liquidi vari (soluzioni acquose o organiche), etc.
L’esercizio di reattore nucleare di potenza genera mediamente circa 200 m3 all’anno di rifiuti appartenenti a questa categoria.
Il più importante contributo, però, proviene dallo smantellamento degli impianti nucleari a fine vita.
I rifiuti a media attività (II categoria) provengono generalmente da centrali nucleari, impianti del ciclo del combustibile (fabbricazione del combustibile, impianti di ritrattamento del combustibile irraggiato, installazioni di ricerca, etc.).
Essi includono generalmente scarti di lavorazione, rottami metallici, liquidi vari, fanghi, resine esaurite.
L’esercizio di reattore nucleare di potenza genera mediamente circa 100 m3 all'anno di tali rifiuti, ma un significativo contributo proviene anche dallo smantellamento degli impianti nucleari obsoleti.
I rifiuti ad alta attività (III categoria) contengono la maggior parte dei prodotti di fissione e dei transuranici prodotti nel reattore.
Sono tipicamente rifiuti ad alta attività: il combustibile irraggiato esaurito, come tale se non è ritrattato (strategia dello smaltimento diretto), oppure i liquidi acquosi del primo ciclo di estrazione, se il combustibile è soggetto a ritrattamento.
L’esercizio di un reattore nucleare di potenza genera circa 30 tonnellate all'anno di combustibile irraggiato esaurito e, nel caso di ritrattamento, questo quantitativo corrisponde a circa 4 m3 di
prodotti della vetrificazione dei rifiuti liquidi ad alta attività.
La maggior parte dei rifiuti radioattivi, tuttavia, è prodotta durante la fase di smantellamento degli impianti nucleari e si tratta prevalentemente di rifiuti a bassa e media attività.
In uno studio abbastanza recente (2003) l’Agenzia per l’Energia Nucleare dell’Organizzazione per la Cooperazione e lo Sviluppo Economico, in base all’esperienze maturate dagli operatori dei paesi membri, ha stimato il quantitativo di rifiuti che si produce durante tale fase (figura 3), per ciascun tipo di centrale nucleare.
Fig. 1: Rifiuti radioattivi prodotti dallo smantellamento delle centrali nucleari (fonte: OCSE-AEN)
Detti quantitativi sono molto variabili e dipendono dal regime regolatorio in atto in ciascun paese, dalle condizioni al contorno, dalla dimensione degli impianti da smantellare, sia in termini geometrici sia in termini di potenza installata, dai materiali di costruzione utilizzati e dalla loro messa in opera, dal combustibile nucleare utilizzato, dal burn up raggiunto, etc.
I rifiuti radioattivi da smaltire, in generale, sono una piccola parte dei rifiuti industriali pericolosi ed in ogni caso ci si riferisce normalmente a rifiuti condizionati, tranne il caso di alcune tipologie di rifiuti solidi a bassissima attività che non necessitano di condizionamento per lo smaltimento.
La loro produzione mondiale annua ammonta a circa 0,4 milioni di tonnellate, mentre i rifiuti industriali pericolosi prodotti sono circa a 400 milioni di tonnellate l’anno ed includono componenti molto tossici per gli organismi viventi e l’ambiente.
I rifiuti radioattivi prodotti in Italia e stoccati sugli impianti o nei depositi temporanei, in attesa di essere smaltiti, nel 2005 ammontavano a circa 25 mila metri cubi (figura 2), ai quali andranno a sommarsi, nei prossimi 10-20 anni, alcune altre decine di migliaia di metri cubi, derivanti dal programma di smantellamento delle vecchie centrali.
Anche il comparto della ricerca, medicoospedaliero ed industriale contribuirà con diverse centinaia di metri cubi l’anno ad incrementare detti quantitativi.
La maggior parte dei rifiuti radioattivi che saranno prodotti dalle attività di smantellamento, circa il 95%, sono rifiuti solidi a bassa e media attività (II categoria).
Il restante 5% è rappresentato dai rifiuti ad alta attività e lunga vita (III categoria), di diversa tipologia a seconda della scelta relativa alla gestione del combustibile irraggiato.
Fig. 2: Inventario Nazionale dei rifiuti radioattivi, delle sorgenti dismesse e del combustibile irraggiato per regione di ubicazione (APAT - 2005)
