sabato, giugno 30, 2007

ADS: La promessa di un nucleare pulito


Mappa dei reattori nucleari in europa, grazie a Stefan2904

A quali condizioni accettereste di avere un reattore nucleare a qualche decina di chilometri da casa?

Per me, per essere accettabile dovrebbe soddisfare queste necessità (in ordine di importanza):



  • Essere intrinsecamente impossibile che esploda

  • Essere confinato sottoterra (e quindi non irraggiare in atmosfera)

  • Emettere una quantità di radioattività in esercizio molto contenuta.

  • Produrre il meno possibile di scorie nucleari a lunga vita e alta attività (possibilmente zero) così da poterle smaltire in tempi accettabili (un secolo o meno..)

  • Poter essere spento quasi “istantaneamente” in caso di necessità.

Se vi sembra che le mie richieste siano irrealizzabili, forse dovrete ricredervi.
Nel 1995 Rubbia (si, lui) presentò il suo progetto di “Accelerator Driven System” o ADS (detto anche, con gergo da cartoni animati, "Rubbiatron").


Vediamo come funziona.
In una fissione nucleare “classica”, un combustibile come il Plutonio viene portato nelle condizioni necessarie per cedere una quantità di neutroni tale da bombardare altri atomi e produrre in cascata ulteriori reazioni di decadimento, secondo una attivazione crescente (idealmente esponenziale) della reazione. Questo è il motivo per cui la reazione è così pericolosa: si può ragionevolmente affermare che un reattore nucleare sia una sorta di bomba atomica la cui esplosione viene “rallentata a piacere”, utilizzando diversi sistemi di controllo, per ottenere la stessa quantità di energia di una corrispondente esplosione atomica, ma diluita in un intervallo di tempo ragionevole e senza effetti avversi. Il problema è che il sistema di controllo è complicato, costoso e come logico, non infallibile.


Un reattore ADS funziona con un principio completamente diverso. Innanzitutto si può usare il Torio al posto dell'Uranio. Questo elemento, molto meno radioattivo e tre volte più abbondante dell'altro, non è in grado di innescare reazioni a catena durature con il suo decadimento, per cui per funzionare deve essere continuamente “foraggiato” di neutroni. Quello che può sembrare un limite è invece il suo punto di forza: se si trova una fonte di neutroni esterna regolabile a piacere, si può accendere la reazione, ma anche spegnerla immediatamente secondo necessità (e opportunità).


Il meccanismo ipotizzato funziona all'incirca così:
Un acceleratore di particelle spara un fascio di protoni su un contenitore ripieno di una miscela di piombo fuso-bismuto e torio (oppure il torio è tenuto in barre a contatto con la miscela). Il Piombo bombardato dai protoni libera dei neutroni (secondo un processo chiamato “spallation” o spallata) che colpiscono il torio, che a sua volta libera altri neutroni. Il processo però non si autoalimenta (viene detto nucleare “sottocritico”): se si spegne l'acceleratore si spegne anche la reazione.


Il saldo netto tra energia in ingresso ed energia in uscita è di circa 10:1 (per questo l'ADS viene anche chiamato “amplificatore di energia”), e il sistema di raffreddamento è quasi superfluo, perché basta regolare la potenza dell'acceleratore per governare la liberazione di calore.


L'uso del Torio comporta la generazione di una quantità molto inferiore di scorie nucleari, classificabili come a “bassa intensità” (quelle degli ospedali, per intenderci) e attive per uno o due secoli (gli elementi transuranici sono in quantità minime).


L'ADS come ve l'ho raccontato io (in quattro parole) però, è la versione più "energetica" della tecnologia, ma idealmente esistono altri utilizzi importanti. Potrebbe infatti essere impiegato per trasmutare le scorie nucleari ad alta attività (ovvero quelle che contengono i cosiddetti "transuranici", elementi con numero atomico superiore all'uranio, che sono fortemente radioattivi) , in elementi con radioattività minore, riducendo al contempo il volume delle scorie (e recuperando un po' di energia). Non è certo un problema da poco, perchè secondo quanto afferma una tesi di laurea in ingegneria nucleare del 2004 (università di Pisa), per lo Iodio 129 occorrono addirittura 17 milioni di anni per dimezzare la propria attività (e un reattore da 3000mw ne produce quasi 6kg all'anno..).


Perchè allora gli ADS non spuntano come funghi, specialmente nei paesi che sono pieni di scorie nucleari da riciclare o in quelli che hanno difficoltà (come il nostro, per fortuna..) a costruire centrali nucleari "classiche", o ancora in quelli (sempre come il nostro, e sempre per fortuna) che non dispongono di riserve di uranio proprie?


La mia idea in merito, me la sono fatta. Purtroppo ad oggi la tecnologia non sembra ancora matura per consegnarci degli ADS sfruttabili commercialmente; anzi, a dirla tutta, per ora non è ancora stato ultimato alcun prototipo funzionante. Moltissimi paesi però si sono tuffati nella ricerca intuendone le notevoli potenzialità: si va dall'India (leggetevi l'entusiastico discorso pronunciato dal presidente nel 2006), all'unione europea con il progetto MYRRHA (reattore già in costruzione). Nel 2003 l'ENEA e l'FZK hanno siglato un accordo per sperimentare le tecnologie per la realizzazione di un reattore ADS alla casaccia chimato triga (e qui stiamo DAVVERO parlando di una decina di km da casa mia..).


I motivi del ritardo sono di due ordini: tecnologico e finanziario. Dal punto di vista tecnologico, non si è ancora in grado di costruire acceleratori di particelle che sviluppino un fascio costante di buona intensità ed esistono ancora carenze tecnologiche nella gestione dell'biettivo di spallazione (una lega liquida di piombo fuso e bismuto, corrosiva), ma si pensa di superare presto queste difficoltà. Dal punto di vista finanziario, la parte del leone nella ricerca nucleare (e quindi nei finanziamenti) la fanno i reattori di IV generazione (alcuni progetti li trovate qui), che si basa ancora sul concetto del grande pentolone di acqua (o gas) radioattiva bollente, anche se tecnologicamente migliorati (raffreddamento a gas, acqua supercritica, sali fusi e compagnia bella..) quando esiste uno strumento di tale potenzialità con un impatto ambientale estremamente più contenuto. La ricerca su questo tipo di reattore avrebbe potuto essere molto più rapida, se solo la riduzione delle scorie e la sicurezza intrinseca fossero state stabilite come assoluta priorità nei finanziamenti.


E come sempre di mezzo ci sono "pubblici decisori" impreparati e tanta, tanta cattiva informazione...


Ulteriori approfondimenti:
Un PDF sugli ADS pubblicato dall'IAEA

Gli ADS, presentati nella tesi di Tarantino (cap0 e cap1)

La pagina di IoIdeo sull'EADF (prototipo di ADS)
Una pagina didattica sugli ADS dal sito Reaktor physics

mercoledì, giugno 13, 2007

I bambini e la maledizione del mercurio


Dietro al personaggio del cappellaio matto di Lewis Carrol (quello che inventò "Alice nel paese delle meraviglie") si nascondeva una grande verità: la produzione artigianale di cappelli utilizzava il mercurio, che penentrando dalle mani e nella cute dei cappellai li faceva più o meno rapidamente impazzire.

Non c'è niente di strano: il mercurio è un formidabile neurotossico, che impedisce l'eliminazione di metalli pesanti da parte dell'organismo e compromette l'attività degli enzimi che sono più affini a legarlo. Il peggio però è che nonostante la sua fama fosse nota almeno fin dagli anni '20, si è continuato per tanti anni a usarlo in preparati medicali vari, fino a che i fatti non hanno dimostrato i danni che produce.

Se i problemi causati dall'amalgama dentario sono ormai noti (anche a chi quelle otturazioni se le porta ancora in bocca) ed ora non viene più utilizzato se non su specifica richiesta, è meno noto che i prodotti del mercurio sono sospettati di aver causato (e causare tuttora) nel mondo una epidemia di autismo tra i bambini.

Se volete avere maggiori dettagli potete leggere un (agghiacciante) articolo in due puntate pubblicato dalla rivista MasterNewMedia (prima e seconda puntata), che ci illustra la lotta condotta da anni da un pediatra americano per mettere al bando i vaccini contenenti composti del mercurio (in particolare il Thimerosal) negli stati uniti. Grazie a questa iniziativa, e in italia, alle indagini svolte a fine anni '90 da report (potete leggere a questo indirizzo le loro inchieste) una norma del 2002 ha vietato in italia la produzione di vaccini a base di mercurio. Va detto però che non c'era obbligo di distruzione dei vaccini ancora presenti, per cui non è detto che ancora oggi non se ne possano trovare sul mercato.

Se nei bambini il mercurio comporta danni neurologici pesanti e manifesti dovuti alla sua somministrazione durante l'età evolutiva, negli adulti i danni sono meno facili da individuare, ma non per questo da sottovalutare. Si ritiene che il mercurio (attraverso l'azione di blocco della eliminazione dei metalli pesanti) possa essere corresponsabile anche nell'insorgenza di malattie neuromuscolari (leggetevi la storia di freya Koss ) e perfino "insospettabili" come la colite e numerose allergie alimentari.

Premesso che la capacità di smaltire il mercurio ingerito (o inalato) dipende molto da persona a persona (ed è anche per questo che alcuni bambini sviluppano autismo e altri no), per capire se un soggetto può avere alterazioni fisiche causate da una sovraesposizione bisogna sottoporsi ad esami specifici. A quanto pare la ricerca di mercurio ematico può non essere indicativa, perchè una volta assorbito tende a legarsi alle cellule dei tessuti e quindi a non rendersi disponibile nel sangue. Un'analisi ritenuta più significativa (ma la cui attendibilità non è riconosciuta unanimamente) è il mineralogramma (che viene condotto su una ciocca di capelli, sfruttando la loro capacità di bioaccumulo), che indica anche l'eventuale quantità di altri metalli pesanti presente.

In caso di evidenza di dosi eccessive nel sangue, è possibile affrontare dei trattamenti cosiddetti "chelanti", ma a quanto pare si tratta di sistemi piuttosto rischiosi.

Per approfondimenti sull'autismo, consiglio il sito genitori contro autismo.

La foto proviene da questo photostream.

martedì, giugno 05, 2007

Guerra climatica globale (per ora dialettica)




Foto Nasa (via PingNews)

Da quando internet si è diffusa capillarmente nelle nostre case, abbiamo finalmente a disposizione una soverchiante quantità di informazioni, pareri, opinioni, prese di posizione di presunti geni e illustri sconosciuti. Ogni volta che qualcuno afferma, c’è sempre chi smentisce, e ormai nessun campo dello scibile umano fa eccezione.
Tra le più grandi contestazioni in atto c’è, come sappiamo, quella che tende a smentire la teoria del riscaldamento globale, che spesso si confonde impropriamente con quella che scagiona l’uomo dalle sue responsabilità.

In questi ultimi tempi sembra che lo scontro abbia raggiunto dimensioni grottesche, da pura tifoseria. L’emittente inglese Channel 4 ha mandato in onda l’otto marzo scorso il documentario “the great global warming swindle” (tradotto: il grande inganno del riscaldamento globale”), suscitando com’era prevedibile un vespaio di polemiche, tanto che gli editori della stessa emittente si sono poi affrettati a chiedere un parere a uno scienziato loro collaboratore.

Confesso di non averlo ancora visto, anche se ad oggi è disponibile su google video; vi consiglio però di vederlo a questo indirizzo (il video dura più di un’ora), che contiene un articolo in italiano (grazie alla preziosa rivista MasterNewMedia) che riporta una specie di riassunto delle affermazioni dell’autore.

Diciamo subito che in effetti il palmares dell’autore non è proprio quello dello scienziato (ha studiato storia medioevale e storia dell’economia alla LSE, e ha fatto il giornalista finanziario), ma a supporto delle sue tesi ha chiamato alcuni scienziati che condividevano la sua opinione.
Dopo la messa in onda del film sono piovute critiche di ogni genere, uscite dalla Royal Society (a questo indirizzo trovate il pdf “A guide to facts and fictions about climate change”, che tra le altre cose da una idea di quale sia il rapporto quantitativo tra scienziati sostenitori del riscaldamento globale e scienziati scettici), dal prestigioso sito RealClimate (mantenuto unicamente da climatologi, che ha contestato punto per punto le affermazioni di Durkin), alla rivista online MediaLens (qui l’articolo, che fa notare come RealClimate insinui il sospetto di manipolazione del grafico delle temperature mondiali rilevate negli anni passati).
E potrei continuare.

Mi voglio invece soffermare invece sulla tesi di Durkin, che a quanto pare sostiene che la teoria del riscaldamento globale sia nata (o quantomeno fatta propria dalla politica) come una sorta di complotto che vede in testa le case automobilistiche (??) e (udite udite…)

L’industria del nucleare!

Praticamente la congettura è che dovendo rinunciare alle fonti fossili e non avendo a disposizione tecnologie efficaci per le fonti alternative, ovviamente dovremo essere forzati ad accettare il nucleare. Mi limito a ricordare che, almeno in italia, le cose vanno al contrario (oddio, a dire il vero qui succede spesso..), perché la quasi totalità dei sostenitori del nucleare è anche scettica sul global warming o almeno sulle responsabilità umane in materia (ricordo la lettera dell’associazione Galileo 2001 di Veronesi e Battaglia di cui ho parlato anch’io).

Evidentemente si sta alzando un polverone, e se è così è perché l’industria, la politica e l’opinione pubblica hanno capito che ci sono tanti soldi in ballo (come in tutte le “rivoluzioni economiche”) e nessuno vuole rimanere con il cerino in mano.
Peccato che non stiamo parlando di semplici opinioni ma di una verità scientifica (o il global warming esiste o non esiste, o è prevalentemente colpa dell’uomo oppure no), che come tale non deve essere influenzata dalla politica.

E’ il caso di dire che l’atmosfera si sta surriscaldando….