La sicurezza nelle centrali nucleari: vulnerabilità delle piscine di stoccaggio provvisorio

IL FATTO

Alle 07.20 ora locale di martedì 28 novembre 2017, nella centrale nucleare francese di Cruas-Meysse, si sono introdotti una ventina di militanti di Greenpeace France scalando un edificio attaccato al reattore 4 ed alcuni di essi hanno lasciato le impronte delle mani sui muri dello stesso edificio per dimostrare la sua accessibilità e vulnerabilità di fronte a un eventuale attacco terroristico.

Il bersaglio principale dell’azione dimostrativa degli attivisti di Greenpeace sono state le piscine di stoccaggio provvisorio del combustibile nucleare esausto, giudicate estremamente vulnerabili.

IL COMUNICATO DELL’AUTORITA’ DI SICUREZZA NUCLEARE FRANCESE

L’Autorità di Sicurezza Nucleare (ASN) ha attivato il suo centro d’urgenza situato a Montrouge a seguito della segnalazione fatta dalla Électricité de France S.A (EDF) come da protocollo previsto nel proprio “Piano di sicurezza e protezione” relativamente alla centrale nucleare di Cruas-Meyesse sita nel dipartimento di Ardèche, rilasciando il seguente comunicato stampa una ventina di minuti dopo l’inizio dell’evento: “Questa intrusione di alcuni attivisti di Greenpeace in questa fase non ha alcun effetto sulla sicurezza delle installazioni. L’ASN è in contatto con l’autorità competente per eventuali atti di sabotaggio, che è il Senior Defence and Security Officer (HFDS) del Ministero dell’Ambiente. ASN monitora lo stato degli impianti in tempo reale, a titolo precauzionale. È anche in contatto con la prefettura di Ardèche, l’operatore EDF e l’ ‘Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN)”.

L’IMPIANTO DELLA CENTRALE NUCLEARE CRUAS-MEYSSE

La centrale nucleare Cruas-Meysse è un impianto degli anni ottanta dotato di 4 reattori da 900MW del tipo PWR (reattori ad acqua pressurizzata) che impiega come combustibile l’ossido d’uranio debolmente arricchito (la proporzione dell’isotopo U-235 fissile varia dal 3% a 5% a seconda della legislazione nazionale di riferimento); tale combustibile si presenta sotto la forma di pastiglie di circa 1.5 cm di altezza.

IL CICLO DEL COMBUSTIBILE NUCLEARE NEI REATTORI PWR

Il combustibile nucleare ha un proprio ciclo, definito aperto nel caso dei reattori PWR, che inizia con il “front-end”, ossia la preparazione del combustibile, cui segue il “service period” in cui il combustibile è impiegato nei reattori e termina con il “back-end”, che consiste nelle operazioni necessarie a rendere il combustibile esausto sicuro ed eventualmente nelle fasi per essere riprocessato. E’ nella fase del “back-end” che entrano in gioco le piscine di raffreddamento, sede iniziale dello stoccaggio delle pasticche di combustibile impiegato negli impianti, che sono state bersaglio diretto degli attivisti.

LA PISCINA DI RAFFREDDAMENTO

Al termine dell’impiego nel reattore, il combustibile nucleare contiene prodotti di fissione radioattivi che necessitano di un’adeguata schermatura per le radiazioni; inoltre tale combustibile irraggiato produce calore da decadimento, seppur in maniera minore del combustibile presente nel reattore in quanto l’energia prodotta è ormai una piccola frazione rispetto a quella originaria. A tal fine il combustibile esaurito viene stoccato in piscine d’acqua solitamente poste in vicinanza del reattore.

La piscina è composta da cemento armato rinforzato e circa 10 metri d’acqua sufficienti a raffreddare il combustibile coprendo la sommità degli elementi contenuti, il cui calore generato viene rimosso tramite uno scambiatore di calore in modo che la temperatura della piscina stessa si mantenga costante; gli elementi di combustibile sono spesso separati da lastre metalliche contenenti del boro a garanzia che la reazione a catena di neutroni non possa ripartire.

La criticità di tali piscine risiede principalmente nella gestione della temperatura e del volume d’acqua: una rapida evaporazione dell’acqua o una sua riduzione può portare ad un surriscaldamento in quanto l’aria scambia meno calore rispetto all’acqua con una conseguente ossidazione delle guaine in lega di zirconio che ricoprono le pasticche di uranio. A questo punto del processo, tramite reazioni chimiche a contatto con vapore acqueo ed aria, può essere rilasciato idrogeno che può poi dare luogo ad esplosione.

Considerando le caratteristiche strutturali dell’impianto, il rischio maggiore in tale circostanza è afferente alla copertura dell’edificio la quale, nel caso venisse danneggiata, esporrebbe la superficie della piscina a contatto con l’ambiente causando contaminazione ed una dispersione di materiale radioattivo.

LA POSSIBILE MINACCIA

La vulnerabilità dell’impianto delle piscine di raffreddamento del combustibile esaurito è stata evidenziata con un rapporto trasmesso il 10 ottobre alle Autorità francesi da parte di Greenpeace France, basato sul contributo di sette specialisti in sicurezza nucleare, radioprotezione ed economia che hanno autonomamente e individualmente redatto i propri contributi analizzando diversi scenari possibili.

In considerazione delle caratteristiche strutturali delle pareti degli edifici interessati e delle stesse piscine, tali attacchi in verità non sembrerebbero risultare particolarmente efficaci qualora veicolati da terra, essendo la copertura la parte maggiormente vulnerabile delle piscine medesime e non le pareti perimetrali; l’analisi previsionale di possibili azioni di sabotaggio veicolate attraverso l’impiego di aeromobili a comando remoto, quali ad esempio droni e veicoli affini, lascerebbe invece ampio spazio ad una notevole serie di analisi e valutazioni oltremodo realistiche.

Tuttavia, desta comunque notevole preoccupazione l’evento accaduto nel quale, personale non autorizzato, sia riuscito ad infiltrarsi all’interno dell’installazione avendo il tempo di agire indisturbato.

La criticità maggiore correlata alle piscine di stoccaggio provvisorio del combustibile nucleare esausto è legata ad un innalzamento della temperatura causato dal combustibile immerso; tale evento può essere malevolmente ottenuto in due modi: agendo sull’impianto di raffreddamento della medesima piuttosto che creando una falla nella struttura della vasca che faccia fuoriuscire più acqua di quanta il sistema di pompaggio riesca ad immettere.

Entrambi gli scenari sopradescritti, con le dovute conoscenze tecniche acquisite attraverso le informazioni reperibili su materiale open source (fonti aperte quali ad esempio internet, riviste specialistiche, biblioteche, etc.) piuttosto che tramite l’aiuto di personale “infedele” addetto agli impianti medesimi, sono plausibili e comporterebbero una notevole serie di danni che spaziano dall’aspetto fisico a quello reputazionale fino a quelli relativi alla salute pubblica e all’ambiente.

QUALE SICUREZZA E’ GARANTITA REALMENTE?

L’intrusione degli attivisti di Greenpeace France avvenuta la mattina del 28 novembre 2017 nella centrale nucleare francese di Cruas-Meysse è stato un evento che, oltre a richiamare l’attenzione sulla sicurezza in generale delle centrali nucleari, ha messo sotto la lente d’ingrandimento delle Autorità francesi ed internazionali le vulnerabilità legate alle piscine di stoccaggio provvisorio del combustibile nucleare esaurito.

In condizioni di normale gestione o anche a seguito di incidenti prevedibili all’impianto, le piscine di raffreddamento offrono tutte le garanzie di sicurezza necessarie; tuttavia, alla luce dell’intrusione avvenuta, c’è da interrogarsi quanto questa sicurezza sia realmente efficace nel momento in cui una ventina di persone con intenti malevoli, magari in possesso delle dovute conoscenze e del materiale idoneo ad aprire falle nella piscina o nel circuito di raffreddamento, riesca a penetrare nella struttura ed agire indisturbata per circa mezz’ora.

BIBLIOGRAFIA

• D’Andrea A. – Scaini S., Calcoli di dinamica dell’esplosione, Nane Edizioni, 2015;
• Ruccio A. – Scaini S., Esplosivi e security, EPC Editore, 2010.

 

A cura di: Claudia Petrosini e Stefano Scaini