Esistono diverse tipologie di rifiuti, con diversi livelli di radioattività, e vengono tutti trattati in modo diverso. I rifiuti radioattivi devono essere trattati, stoccati e gestiti con le necessarie misure di sicurezza.
Da dove provengono i rifiuti radioattivi?
Tutti i paesi hanno rifiuti radioattivi, anche quelli che non gestiscono centrali nucleari (NPP). I rifiuti nucleari hanno origini diverse, la maggior parte proviene dalle NPP. Tra questi rientrano elementi di combustibile e altri materiali radioattivi che devono essere smaltiti, come filtri, indumenti protettivi, materiali di scambio, ecc.
Anche il settore medico produce rifiuti nucleari, ad esempio nella diagnostica o nel trattamento del cancro (aghi, indumenti, ecc.). Altri rifiuti provengono dall’agricoltura (sterilizzazione tramite irradiazione) e dall’industria in generale (ad esempio, le sorgenti radioattive sono necessarie per controllare le saldature o l’umidità nell’asfalto).
Quali sono i diversi tipi di rifiuti radioattivi?
Esistono diversi tipi di rifiuti radioattivi, ognuno dei quali richiede misure specifiche per garantirne uno stoccaggio sicuro a breve o lungo termine. I rifiuti vengono classificati in base al livello di radioattività e all’emivita.
Per quanto riguarda la durata, i rifiuti radioattivi vengono classificati come a breve vita se l’emivita è inferiore a 30 anni, e a lunga vita se l’emivita è superiore a 30 anni.
Dopo 300 anni (circa 10 emivite), i livelli dei rifiuti radioattivi a breve vita sono trascurabili, tanto da eguagliare il livello naturale di radioattività. Questi rifiuti possono quindi essere trattati come rifiuti ordinari.
Considerando il livello di radioattività dei rifiuti radioattivi e l’emivita, i rifiuti radioattivi possono essere classificati come segue:
Rifiuti a bassissima attività (VLLW): rifiuti che non necessitano di un elevato livello di contenimento e isolamento e, pertanto, sono adatti allo smaltimento in discariche superficiali con controlli normativi limitati.
Rifiuti a bassa attività (LLW): rifiuti che superano i livelli di autorizzazione, ma contengono quantità limitate di radionuclidi a lunga vita. Tali rifiuti richiedono un isolamento e un contenimento rigorosi per periodi fino a qualche centinaio di anni e sono adatti allo smaltimento in impianti progettati in prossimità della superficie. Questa classe copre una gamma molto ampia di rifiuti. I LLW possono includere radionuclidi a breve vita con livelli di concentrazione di attività più elevati, e anche radionuclidi a lunga vita, ma solo con livelli di concentrazione di attività relativamente bassi.
Rifiuti a attività intermedia (ILW): rifiuti che, a causa del loro contenuto, in particolare di radionuclidi a lunga vita, richiedono un grado di contenimento e isolamento maggiore rispetto a quello fornito dallo smaltimento in prossimità della superficie. Tuttavia, gli ILW non necessitano di alcuna disposizione, o solo di disposizioni limitate, per la dissipazione del calore durante lo stoccaggio e lo smaltimento. Gli ILW possono contenere radionuclidi a lunga vita, in particolare radionuclidi alfa emettitori che non decadranno a un livello di concentrazione di attività accettabile per lo smaltimento in prossimità della superficie durante il periodo di tempo per il quale si può fare affidamento sui controlli istituzionali. Pertanto, i rifiuti di questa classe richiedono uno smaltimento a profondità maggiori, nell’ordine di decine di metri o di qualche centinaio di metri.
Rifiuti ad Alta Attività (HLW): rifiuti con livelli di concentrazione di attività sufficientemente elevati da generare quantità significative di calore attraverso il processo di decadimento radioattivo o rifiuti con grandi quantità di radionuclidi a lunga vita, che devono essere considerati nella progettazione di un impianto di smaltimento per tali rifiuti. Lo smaltimento in formazioni geologiche profonde e stabili, solitamente a diverse centinaia di metri o più sotto la superficie, è l’opzione generalmente riconosciuta per lo smaltimento degli HLW2.
Come gestiamo i rifiuti radioattivi?
La gestione dei rifiuti nucleari può essere illustrata con l’esempio della gestione dei rifiuti belga (qui sopra) e si compone di 5 fasi:
1)Prevenzione, limitazione e smistamento: il produttore dei rifiuti (centrale nucleare, centro di ricerca, ospedale, ecc.) deve identificare e smistare i flussi di rifiuti.
2)Riduzione del volume: il volume dei rifiuti viene ridotto, se possibile. Per i rifiuti solidi mediante compattazione, per i rifiuti combustibili mediante incenerimento.
3)Stabilizzazione e confinamento: i rifiuti compattati vengono confinati in un contenitore e i rifiuti inerti/ad alto valore biologico vengono immobilizzati, in genere con cemento o vetrificazione.
4)Stoccaggio: i contenitori vengono stoccati in sicurezza in capannoni che proteggono l’ambiente e il pubblico dall’esposizione alle radiazioni.
5)Smaltimento: i rifiuti vengono isolati fino a quando i livelli di radioattività non diventano trascurabili.
Cosa succede a lungo termine con i rifiuti radioattivi?
Prima di essere smaltiti, i rifiuti radioattivi devono essere stoccati. Il tipo di stoccaggio dipende molto dal tipo di rifiuto. Ogni paese europeo deve nominare (nel proprio Programma Nazionale) un’organizzazione che si occupi della gestione dei rifiuti radioattivi. A seconda del paese, sono stati scelti approcci diversi. I rifiuti saranno sempre trattati nel modo più sicuro per garantire la protezione della popolazione e dell’ambiente.
Stoccaggio di rifiuti a bassa e media attività – a breve vita
Poiché questo tipo di rifiuti non contiene sostanze radioattive con lunghe emivite, può essere stoccato in prossimità della superficie (a seconda del paese). Devono essere presenti barriere di protezione per garantire che i rifiuti siano isolati e non rimobilizzati.
Smaltimento di rifiuti ad alta attività e a lunga vita
La produzione di energia e altre applicazioni nucleari creano rifiuti radioattivi considerati ad alta attività. Al momento, questi rifiuti sono stoccati in modo sicuro, ma questa è solo una soluzione temporanea. La maggior parte dei paesi ha concordato che un impianto di smaltimento geologico sia l’opzione migliore per lo smaltimento di rifiuti ad alta attività. Ciò significa isolare i rifiuti a una profondità di diverse centinaia di metri sottoterra in una matrice stabile, circondata da barriere artificiali. Insieme, le barriere naturali e artificiali garantiranno la sicurezza a lungo termine. Svezia, Finlandia, Francia, Svizzera, Stati Uniti e Corea del Sud sono alcuni dei paesi in cui sono previsti piani dettagliati per la costruzione di tali impianti, e la Finlandia ha già iniziato.
Riferimenti
1 Forum Nucleaire Belge. (2019). E i nostri rifiuti nucleari? Consultato il 19/08/19 all’indirizzo: https://www.forumnucleaire.be/theme/dechets-nucleaires/quen-est-il-de-nos-d%C3%A9chets-nucl%C3%A9aires
2 Commissione Europea. (2017). Inventario dei rifiuti radioattivi e del combustibile esaurito presenti nel territorio comunitario e prospettive future. Consultato il 19/08/19 su: https://ec.europa.eu/energy/sites/ener/files/documents/staff_working_document_progress_of_implementation_of_council_directive_201170euratom_swd2017_161_final.pdf>
