Černobyl

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Introduzione

Černobyl (ucraino Chornobil), città dell’Ucraina, nella provincia di Kiev; sorge sul fiume Pripjat ed ebbe rilievo, fino al XIX secolo, come centro di commerci. Situata in una regione ricca di foreste e non lontana dal confine con la Bielorussia, la città ha una popolazione di 10.237 abitanti (1993).

Černobyl conquistò un’improvvisa notorietà dopo l’incidente avvenuto nella centrale nucleare situata a pochi chilometri di distanza, avvenuto il 26 aprile del 1986. Le radiazioni emesse al momento del disastro, secondo la stima dell’Agenzia internazionale per l’energia atomica (IAEA), furono pari a 400 volte quelle liberate dalla bomba di Hiroshima. Il disastro di Černobyl è considerato il più grave incidente legato al nucleare per scopi civili; eppure, ancora oggi non vi sono opinioni concordi in merito alle responsabilità dell’incidente, al numero complessivo delle vittime e agli effetti a lungo termine sull’ambiente e sulla popolazione.

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Černobyl: l’incidente alla centrale

L’impianto nucleare di Černobyl fu costruito tra il 1977 e il 1983 a circa 4 km dalla città di Pripyat’ (o Pripjat), la cui popolazione ammontava nel 1986 a circa 45.000 abitanti ed era composta prevalentemente dai lavoratori della centrale con le proprie famiglie. Entro un raggio di 30 km dallo stabilimento si trovavano complessivamente 76 insediamenti urbani e circa 116.000 persone.

La centrale era formata da quattro reattori nucleari RBMK (un acronimo russo che significa “reattore di grande potenza a canali”, una classe di reattori sovietica), in cui una reazione di fissione nucleare di uranio 235 generava il calore necessario per scaldare acqua e produrre vapore; questo a sua volta alimentava turbine per la produzione di energia elettrica. Con i suoi 4 gigawatt di elettricità prodotta complessivamente dai quattro reattori, la centrale copriva il 10% del fabbisogno energetico ucraino; dal reattore di tipo RBMK, inoltre, era possibile ricavare plutonio 239 destinato all’uso militare.

2.1

Il reattore RBMK

L’incidente avvenne nella notte fra il 25 e il 26 aprile 1986 nel reattore 4 durante un esperimento e fu probabilmente il tragico risultato di una serie di manovre scorrette, dei difetti di progettazione dell’impianto e della mancata conoscenza di alcune caratteristiche del reattore da parte dei tecnici che, secondo alcune testimonianze, non sarebbero stati adeguatamente istruiti sulle condizioni di pericolosità del sistema.

I reattori RBMK utilizzavano acqua comune (o “acqua leggera”) come refrigerante; il decorso della reazione nucleare veniva “moderato” (cioè regolato) da barre di controllo in grafite verticali; queste potevano essere sollevate o abbassate, interponendosi così fra gli elementi del combustibile (l’uranio). La grafite ha la proprietà di assorbire i neutroni: perciò, a un maggior numero di barre di grafite abbassate e interposte fra gli elementi di uranio, corrispondeva una riduzione della velocità della reazione nucleare.

Tuttavia, nel reattore di Černobyl, sollevando contemporaneamente numerose barre di grafite e riabbassandole subito dopo, non si otteneva (come si sarebbe potuto prevedere) un’accelerazione della reazione seguita da un suo rallentamento, bensì un progressivo aumento della velocità, e dunque un pericoloso aumento della potenza del reattore. Sembra che questa caratteristica tecnica, che contribuì all’esplosione del reattore, non fosse nota agli operatori presenti la notte dell’incidente.

2.2

L’esperimento fallito

Obiettivo dell’esperimento era di verificare se le turbine potessero continuare a produrre energia elettrica durante la rotazione per inerzia che si verificava dopo averle disconnesse dal reattore, mantenendo così in funzione le pompe dell’acqua (normalmente alimentate dall’esterno) per qualche tempo fino all’entrata in funzione dei due motori diesel di emergenza.

Per operare in sicurezza, la potenza del reattore 4 avrebbe dovuto essere ridotta a circa il 25% del totale ma, poiché il test era iniziato con varie ore di ritardo, tale manovra venne eseguita troppo bruscamente; per motivi non chiari, la potenza scese eccessivamente raggiungendo solo l’1% del totale. Tale circostanza causò l’aumento di xeno 135, elemento radioattivo che normalmente, a potenza maggiore, sarebbe stato consumato dal reattore.

Si decise dunque di fare risalire parzialmente la potenza del reattore per poter eseguire il test programmato. Poiché anche lo xeno, come la grafite, assorbe i neutroni, per bilanciare questo fenomeno e proseguire l’esperimento si decise di sollevare numerose barre di grafite. Inoltre, nell’impianto per la produzione del vapore fu immessa troppa acqua, anch’essa capace di assorbire i neutroni; per tale motivo di decise, assai incautamente, di sollevare tutte le rimanenti barre di grafite. Il reattore venne a trovarsi così in una condizione estremamente instabile prima dell’esecuzione dell’esperimento. Sembra che gli operatori non disponessero di strumenti per valutare l’effettiva criticità di quella fase.

Il test vero e proprio ebbe inizio con la disattivazione dell’alimentazione del sistema di raffreddamento; le pompe dell’acqua, quindi, per qualche secondo vennero alimentate dalle turbine, che erano state disconnesse dal reattore e quindi giravano per inerzia sempre più lentamente. In circa 30 secondi, tuttavia, si verificò un improvviso aumento dell’energia del reattore e del vapore presente. Il tentativo di fare rientrare le barre di controllo e di eseguire l’arresto d’emergenza sortì l’effetto di fare aumentare ancora di più la potenza del reattore, che decuplicò il suo valore normale; le barre di grafite si deformarono, fenomeno imprevisto, e si arrestarono senza avere raggiunto la posizione corretta.

A quel punto non vi fu più modo di contenere la reazione nucleare. Raggiunta la temperatura di oltre 2000 °C, le barre di combustibile si fusero; la pressione del vapore fece esplodere il “coperchio” di 1000 tonnellate del reattore. Il sistema di raffreddamento fu distrutto e i prodotti della fissione nucleare si liberarono in atmosfera, formando una nube radioattiva. Alla fuoriuscita contribuì il fatto che la centrale, per ridurre i costi di realizzazione, era stata dotata di una struttura di contenimento in grafite solo parziale.

Va precisato che ancora oggi l’esatta ricostruzione della rapida sequenza di eventi che portò all’esplosione è controversa: le testimonianze di chi prestò i primi interventi dopo l’incidente furono spesso discordi, i tecnici che avevano eseguito il comando di spegnimento d’emergenza morirono dopo pochi giorni a causa delle radiazioni assorbite e non poterono fornire la loro versione diretta; anche la decisione dei vertici governativi di non comunicare immediatamente alla popolazione e alla comunità internazionale quanto era accaduto non contribuì a fare luce sui fatti.