Le conseguenze sanitarie e ambientali derivate dall’esposizione alla radioattività, così come verranno riportate in quest’ultimo appuntamento sull’incidente di Chernobyl, faranno riferimento al documento ufficiale “Chernobyl’s Legacy: Health, Environmental and Socio‒Economic Impacts (second revised version, 2003‒2005, rintracciabile al link della IAEA:), a cura del Chernobyl Forum che ha riunito centinaia di scienziati, di economisti e di esperti di problemi sanitari per esaminare l’impatto sanitario, ambientale, sociale ed economico a vent’anni dal disastro. Tale Forum è composto da otto agenzie specializzate dell’ONU:
Al tempo in cui facevo parte del Comitato Tecnico Scientifico del bimestrale dell’Enea “EAI, Energia, Ambiente e Innovazione”, si decise di pubblicare un sunto in lingua italiana di questo importantissimo documento, “Il rapporto del Chernobyl Forum”, anche questo rintracciabile al link dell’Enea. Si ritiene che fra il 13 e il 30 per cento dell’inventario di ciò che costituiva il combustibile del reattore sia stato immesso nell’ambiente in conseguenza dell’incidente. Dovendo parlare dei prodotti di fissione (e della loro radioattività) generati nelle reazioni nucleari, dobbiamo ricordare brevemente cosa sia il decadimento radioattivo e il tempo di dimezzamento (o emivita).
La modalità con cui un nucleo in uno stato instabile si libera dell’eccesso di energia si chiama radioattività e si esplica in tre forme diverse di radiazione (alfa, beta e gamma), come abbiamo visto nella prima parte di questo lavoro. Una sostanza radioattiva è quindi un materiale formato da un certo numero di nuclei instabili che perdono energia emettendo radiazione, cioè decadendo progressivamente fino alla stabilità tramite un processo di disintegrazione dei vari nuclei iniziali che modificano nel tempo il loro stato. Il processo è chiaramente statistico: non è possibile individuare quale nucleo, dei tantissimi che costituiscono il materiale, sarà quello che decadrà in un certo istante. Sarà comunque possibile valutare il tempo necessario affinché il numero di nuclei radioattivi iniziali si riduca della metà, tempo che viene chiamato tempo di dimezzamento (o emivita). Dopo un tempo di dimezzamento, si avrà quindi la metà dei nuclei radioattivi, dopo due tempi di dimezzamento saranno la metà della metà (cioè un quarto) e così via. Per vita media di un nucleo radioattivo si intende il tempo medio (statistico) affinché questo decada.
L’attività (A) di un materiale radioattivo è semplicemente il numero di disintegrazioni (decadimenti) che avvengono in un secondo e questo numero viene espresso in Becquerel (dal nome dello scopritore della radioattività), in simboli, Bq.
Per fare degli esempi, noi esseri umani, vivendo in un ambiente ‒ quello terrestre ‒ che presenta un fondo naturale di radioattività, ospitiamo nel nostro organismo alcuni nuclei radioattivi (il più importante dei quali appartenente alla famiglia del potassio) che presentano un’attività di circa 8000 Bq totali. Un chilogrammo di granito conta un’attività (sempre per radioattività naturale!) di circa 1000 Bq.
Ricordiamo che l’esposizione alla radiazione (dose) ha un’altra unità di misura e viene misurata in Sievert (Sv). Tornando all’esempio per l’uomo, una radiografia al torace comporta l’assorbimento di circa 0.14 millesimi di Sievert (ovvero 0.14 mSv). Al link dei Laboratori Nazionali del Gran Sasso (INFN), è possibile approfondire il tema della radioattività in modo semplice e sintetico.
In questo rapporto ufficiale dell’IRSN (Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire) ci si può invece informare sul tema della radioprotezione a 25 anni di distanza dall’evento di Chernobyl.
Premesso tutto questo, cosa accadde al tempo zero dell’esplosione del reattore di Chernobyl? Il gran calore localizzato produsse una risalita in atmosfera di fumi e di polveri contenenti i prodotti di fissione (effetto camino). Dell’inventario dei radioisotopi volatili, tra il 20 e il 60 per cento venne immesso in atmosfera. La componente più pesante (come uranio, plutonio) si distribuì in un’area prossima alla centrale, anche per effetto del dilavamento prodotto dalla pioggia che cadde successivamente.
Si stima che la radioattività emessa nell’ambiente sia stata dell’ordine di 1019 Bq, uno seguito da diciannove zeri. Parte di questa radiazione (84 per cento) era costituita da radioelementi con una vita media inferiore a un mese.
Per mitigare gli effetti della radiazione proveniente dai resti scoperti del reattore, si organizzò un “bombardamento” di sabbia, di cemento borato tramite elicotteri che dovevano sorvolare l’impianto da un’altezza non inferiore a 110 metri, che corrispondeva a un rateo di dose di circa 5 Sv/ora. La permanenza sulla verticale dell’impianto per l’operazione di scarico non poteva superare i tre‒quattro minuti. Per la durata di quest’intervento, i piloti avrebbero assorbito una dose di 0.25 Sv, con picchi fino a 0.75 Sv, in funzione della distribuzione del campo di radioattività locale.
Le autorità sovietiche divisero le aree contaminate in 4 classi, in base all’attività riscontrata, zona per zona. 135.000 persone furono evacuate (Zona di Esclusione) e per altre 270.000 (seconda area) fu favorito l’allontanamento. 580.000 persone (terza area) furono sottoposte a controlli medici speciali. Per i rimanenti 4 milioni di abitanti (quarta area) fu predisposto un controllo periodico regolare. Da sottolineare che per quest’ultima fetta di popolazione, il rateo di dose fu inferiore a un millisievert/anno.
La nube radioattiva, spinta dai venti, raggiunse la Scandinavia e quindi Olanda, Belgio e Gran Bretagna. Poi si spostò a sud investendo l’Europa centrale, il nord del Mediterraneo e quindi i Balcani. Gli effetti maggiori si riscontrarono comunque in Austria, in Svizzera, in Germania meridionale e in Svezia.
Durante i successivi 20 anni dopo l’incidente, la popolazione nelle aree coinvolte (soprattutto per la presenza di cesio radioattivo proveniente dai prodotti di fissione liberati), sia per esposizione esterna che per ingestione di cibo e acqua contenenti radionuclidi, ha assorbito fra i 10 e i 30 millisievert (Bielorussia, Russia, Ucraina).
In quelle aree a più stretto controllo radiologico, la dose media è risultata essere di 50 millisievert. In zone più ristrette si sono superati anche i 100 millisievert. Questa informazione va comunque confrontata con il fondo di radiazione naturale: in alcuni paesi come l’India, l’Iran, il Brasile e la Cina, che presentano un fondo abbastanza alto di radiazione naturale, la popolazione può assorbire dai 100 ai 200 millisievert nello stesso periodo dei 20 anni.
L’operazione di bonifica dell’area coinvolse negli anni circa 600.000 persone (chiamati “liquidatori”, 350.000 unità solo nel periodo 1986‒87), compreso il personale che si occupò di raffreddare il basamento dell’impianto per evitare che il combustibile fuso assieme ad altri materiali di contenimento (corium) penetrasse nel sottosuolo con il rischio di entrare in contatto con falde acquifere.
Fu questo personale ad assorbire la maggior quantità di dose, pari a una media di 165 millisievert/anno.
Le alte dosi di radiazione possono produrre effetti letali attraverso quella che è chiamata “Sindrome Acuta da Radiazioni” (ARS). Oltre a due addetti del personale di impianto (più un terzo che morì di trombosi coronarica), 28 tra i liquidatori morirono nel corso del 1986 e 19 successivamente. Altre 15 morirono in seguito per tumori alla tiroide, sempre correlati alle dosi di radiazioni assorbite. Le morti accertate, direttamente imputabili al disastro, risultano essere 65.
Molto controversa è la questione relativa agli effetti delle dose assorbita dalla popolazione a causa di questo incidente. Alcune organizzazioni indipendenti hanno commissionato diversi studi sul numero stimato di decessi da prevedere negli anni (soprattutto per patologie legate alla presenza di iodio e cesio radioattivo come prodotti di fissione; il primo con una emivita di otto giorni, il secondo con una emivita di trenta anni) che si discostano di alcuni ordini di grandezza rispetto allo studio del Chernobyl Forum.
Il problema è essenzialmente legato agli effetti della radiazione, che si distinguono in due categorie: effetti deterministici ed effetti stocastici. I primi stabiliscono una correlazione diretta tra la radiazione e le conseguenti patologie, derivate queste ultime dall’assorbimento di alte dosi (almeno a partire da una certa soglia), riscontrabili fino a qualche mese dall’esposizione. Gli effetti stocastici sono quelli che si possono riscontrare nell’insorgenza di patologie tumorali fino ad alcuni anni dall’esposizione. Mutazioni genetiche possono ricadere tra gli effetti stocastici.
Il rapporto del Chernobyl Forum, pur nella difficoltà di evidenziare una distinguibilità certa tra le patologie associate all’evento rispetto a quelle legate a cause naturali, produce una stima sull’insorgenza di tumori letali nella popolazione di 600.000 persone che hanno ricevuto la dose maggiore di radiazione (come i Liquidatori). L’analisi conduce a 4000 casi in più rispetto ai 100.000 tumori letali attesi in questa popolazione per tutte le altre cause. Per i circa 4 milioni di persone residenti in aree contaminate che hanno ricevuto dosi di radiazioni più basse, ci si attende ‒ anche se siamo nel campo delle ipotesi ‒ un aumento dell’incidenza della mortalità per tumore inferiore all’uno percento.
Per mettere al sicuro l’impianto, si costruì successivamente (e in tempi brevissimi) un contenimento che chiudesse definitivamente ogni contatto dell’impianto con l’ambiente esterno. Un contenimento per il quale fu individuato il termine più significativo: Sarcofago.
Le dosi di radiazione interne che hanno infragilito la struttura negli anni e l’assemblaggio abbastanza frettoloso dettato dall’urgenza di limitare l’esposizione del personale, hanno reso, col passare del tempo, il Sarcofago instabile, attraversato da alcune crepe. Per questo motivo, con un enorme sforzo che ha visto la partecipazione finanziaria di 45 paesi, è stato allestito un nuovo confinamento, chiamato appunto New Safe Confinement, un arco d’acciaio che ricopre il reattore, alto 108 metri e lungo 275 (filmato in lingua italiana).
Destinato non a durare in eterno per proteggere l’ambiente dai resti del reattore (ricordiamo che a cinque anni dal disastro, il calore del corium arrivava a 200 °C) bensì per permettere, nei cento anni che dovrà rimanere a copertura, di progettare e di smantellare il vecchio sarcofago e soprattutto di intervenire nel cuore del reattore per bonificarlo alienando e confinando tutto ciò che è ancora in esso contenuto.
Il corium colato come lava all’interno del basamento ha formato una struttura che è stata chiamata Zampa d’Elefante (vedi figura qui sotto) ed è diventata un po’ il simbolo di questo disastro, una sorta di scultura “naturale” creata a memoria di quello che è accaduto oltre trent’anni fa.
Una furiosa zampata che comunque ci ha lasciato un monito e un grande insegnamento. Anche se a un costo molto alto.