Incidente di Černobyl′

L'incidente di Černobyl′ è stato un incidente nucleare avvenuto il 26 aprile 1986 presso la centrale nucleare di Černobyl′, situata vicino alla città di Pripyat, in Ucraina (all'epoca parte dell'Unione Sovietica). È considerato il più grave incidente della storia dell'energia nucleare.

L'incidente ebbe numerose conseguenze sanitarie, ambientali e politiche, segnando un punto di svolta nel dibattito globale sulla sicurezza dell'energia nucleare.

La centrale

Centrale nucleare V.I. Lenin di Černobyl′

La costruzione della centrale nucleare V.I. Lenin venne avviata nel 1970 dal ministero dell'Energia dell’URSS a quindici chilometri a nord di Černobyl′, in una zona isolata vicina al confine settentrionale dell’Ucraina e al fiume Pripyat. Allo stesso tempo, per ospitare gli operatori della centrale e le loro famiglie, a tre chilometri dalla centrale venne costruita la città di Pripyat. La costruzione della centrale fu affidata all’esperto di turbine Viktor Brjuchanov, che si occupò di supervisionare i lavori, assumere operai e acquistare macchine e materiali edilizi.

Nonostante numerose complicazioni dovute alla scarsa qualità dei macchinari, il 26 novembre del 1977 venne completata la costruzione del primo reattore, definito come “Unità 1”. In seguito vennero ultimati altri tre reattori: l’Unità 2 nel 1978, l’Unità 3 nel 1981 e l’Unità 4 nel 1983. Tutti i reattori avevano le stesse dimensioni: 7 metri di altezza e 11,8 metri di larghezza. Questi erano reattori di grande potenza (RBMK-1000), in grado di produrre mille megawatt di energia elettrica tramite due turbogeneratori a vapore, utilizzando l’uranio come combustibile. Le Unità 5 e 6, che al momento dell'incidente erano in fase di costruzione, non furono mai ultimate.

Per ragioni economiche, la struttura che ospitava il reattore RBMK di Černobyl′ non fu mai dotata di tutti i sistemi di sicurezza necessari; tuttavia i ministri sovietici decisero che non erano necessarie misure di sicurezza maggiori. Alcuni scienziati e ingegneri dell'epoca erano in totale disaccordo con questa decisione, come ad esempio Anatolij Djatlov, capo della centrale di Černobyl′. Dopo l'incidente, Djatlov dichiarò che “il reattore RBMK era destinato ad esplodere”.

Incidente del 1982

Il 9 settembre 1982 si verificò un incidente che provocò il crollo di una parte dell’Unità 1, episodio che venne tenuto nascosto per anni. L'incidente fu causato da una valvola di raffreddamento difettosa, la quale causò il surriscaldamento di un tubo e il danneggiamento della grafite presente nel reattore. La conseguenza di questo primo incidente fu la fuoriuscita di combustibile e grafite dai tubi, che provocò notevoli radiazioni. Nonostante la causa reale dell'incidente fosse la scarsa qualità di un componente del reattore, la colpa fu attribuita a un ingegnere.

Le cause dell'incidente

Test dell'unità 4

Pochi minuti dopo l'una del mattino del 26 aprile 1986, nello stabilimento dell’Unità 4 erano presenti centosettantasei operai, mentre a pochi metri di distanza, nell’Unità 5, si trovavano altri duecentosettantasei operai. In quel momento, il reattore RBMK dell’Unità 4 di Černobyl′ stava per essere sottoposto a un test che consisteva nel provare una funzione di sicurezza che avrebbe dovuto autoalimentare la centrale per un minuto in caso di blackout di corrente. Infatti, nell’eventualità di un’interruzione di corrente, le turbine avrebbero dovuto continuare a girare e, di conseguenza, a produrre energia elettrica in quantità sufficiente ad alimentare le pompe per il tempo necessario all’accensione del generatore di sicurezza. Questo test in realtà avrebbe dovuto essere stato effettuato 3 anni prima; per anticipare l’apertura dell’impianto il direttore Viktor Brjuchanov aveva però dichiarato di aver effettuato tutti i test, con la promessa di svolgerli in futuro.

Per iniziare il test, un operatore avrebbe dovuto diminuire la potenza dell’impianto per poter inserire duecentoundici barre di controllo che avrebbero simulato il blackout. Tuttavia, fin da subito iniziarono i problemi dovuti alla scarsa preparazione degli operatori del turno notturno, ai quali erano stati affidati degli appunti scritti a mano con numerose cancellature.

Errore umano

Alle 00:28 l’operatore Leonid Toptunov commise un errore fatale, abbassando a 30 megawatt termici il livello della potenza, che non sarebbe dovuto essere inferiore a 1500 megawatt; a causa di questo enorme abbassamento, il reattore non riuscì a produrre la potenza necessaria all’accensione del generatore di sicurezza. Nonostante ciò, il responsabile del test Anatolij Djatlov prese la decisione di non interrompere il test, e ordinò agli operatori di rialzare i livelli di potenza del reattore. Toptunov inizialmente si rifiutò di eseguire l’ordine poiché avrebbe violato le procedure di sicurezza, ma in seguito accettò la richiesta del responsabile, riuscendo a rialzare la potenza del reattore a circa 200 megawatt dopo circa mezz’ora, ritraendo la metà delle barre di controllo che erano state inserite per simulare il blackout.

La potenza raggiunta era comunque insufficiente per eseguire il test; perciò, Djatlov e l’ingegnere Aleksandr Akimov rialzarono manualmente le rimanenti barre di controllo (lasciandone inserite solamente otto invece di quindici, numero minimo consentito) e collegarono al reattore le otto pompe che trasportavano acqua refrigerante, violando per la seconda volta le norme di sicurezza e creando così una diminuzione di vapore con conseguente rallentamento della turbina.

L'esplosione

Alle ore 01:22:30 i computer segnalarono la necessità di arrestare il reattore. Tuttavia, Djatlov decise di continuare il test; alle 01:23:04 la turbina numero otto fu scollegata e iniziò a decelerare.

Alle ore 01:23:40 del 26 aprile 1986, Akimov schiacciò il pulsante di emergenza EPS-5 per avviare la procedura SCRAM (arresto di emergenza del reattore), che avrebbe dovuto avviare una procedura di discesa delle barre di controllo nel nucleo del reattore. Le barre di controllo però si bloccarono e le pompe iniziarono a riempirsi di vapore, riducendo la quantità di acqua refrigerante e causando di conseguenza un grande aumento di potenza.

Nel giro di pochi secondi l’energia emessa del reattore raggiunse un livello troppo alto rispetto alla capacità massima, provocando così la chiusura delle valvole di sicurezza automatiche delle pompe e quindi una diminuzione di fornitura di acqua al nucleo, che non poteva più raffreddarsi. Alle 01:23:58 il combustibile di uranio del reattore raggiunse i 3000 °C e la pressione fece saltare lo scudo superiore del reattore, dal peso di 450 tonnellate, il quale si schiantò al suolo. Il nucleo del reattore era a quel punto scoperto, il che innescò una miscela esplosiva di idrogeno e ossigeno, provocando una seconda esplosione che causò un grande incendio, il quale durò per settimane e provocò la diffusione di circa 50 tonnellate di carburante nucleare nell’atmosfera.

La propagazione delle radiazioni

Conseguenze sulla salute dell’uomo

Le vittime dirette dell’esplosione furono circa trenta, in gran parte operatori della centrale e pompieri, i quali furono esposti a livelli molto alti di radiazioni poiché erano ignari di ciò che stesse realmente accadendo. Le conseguenze dell’esposizione alle radiazioni negli istanti dell’esplosione furono tragiche: molti morirono in pochi mesi, soffrendo terribilmente per gli effetti delle radiazioni. I loro corpi, fortemente contaminati e pericolosi, furono seppelliti in bare di zinco per evitare la diffusione della radioattività.

A causa delle radiazioni rilasciate dall'incidente di Černobyl′, i casi di tumore alla tiroide aumentarono significativamente tra gli abitanti delle zone limitrofe alla centrale. Questo fenomeno fu principalmente causato da una mutazione del DNA, nota come "rottura del doppio filamento", che aumenta la possibilità di formazione di tumori. Fino al 2002, sono state registrate 15 morti legate al cancro, in particolare al tumore alla tiroide post-radiazioni.

Per trovare una soluzione all’aumento del numero di tumori, in Bielorussia venne istituito il Centro per la tiroide di Minsk, all’interno del quale venivano offerte le cure alla malattia e venivano effettuati studi sulle conseguenze della radioattività nel corpo umano.

Subito dopo l'incidente, in molte delle zone contaminate, soprattutto in Ucraina, Bielorussia e Russia, c'era una grande preoccupazione che i bambini nati nelle aree più esposte potessero sviluppare malformazioni genetiche o difetti congeniti legati alle radiazioni. Tuttavia, gli studi scientifici non hanno evidenziato mutazioni genetiche significative nei bambini nati dopo l'incidente da famiglie che vivevano a meno di settanta chilometri dalla centrale. Nonostante ciò, è stato registrato un notevole aumento dei casi di tumore alla tiroide infantile, che è stato uno degli effetti più evidenti e documentati delle radiazioni.

Radiazioni in Europa e America

A causa del vento, si è avuta una diffusione di particelle radioattive in tutta Europa, iniziando dalla Russia e dalla Bielorussia, per poi espandersi verso ovest. In Svezia, Finlandia, Germania, Italia, Francia e Regno Unito sono stati registrati livelli di radiazione non letali.

Anche se i livelli di contaminazione erano molto più bassi rispetto a quelli riscontrati in Europa, la nube radioattiva ha raggiunto il Canada e gli Stati Uniti, senza però provocare danni significativi.

Le contromisure

Decontaminazione

Una volta finito il pericolo di incendi, fu iniziata un’operazione per ripulire da polvere e detriti radioattivi la zona di esclusione e per progettare una copertura che isolasse l’Unità 4. L'operazione di decontaminazione continuò fino al 1990, e in essa vennero impiegati circa 600.000 uomini tra civili e militari, oltre a numerosi elicotteri che rilasciavano dall'alto una resina utile a sigillare la polvere radioattiva nel terreno. Nel frattempo, vennero costruite nuove strade e numerose dighe per evitare che le piogge raccogliessero detriti radioattivi e li scaricassero nel fiume. I villaggi più contaminati vennero demoliti e interrati, mentre delle squadre apposite iniziarono ad abbattere tutti gli animali domestici che erano stati abbandonati.

Sarcofago

Per racchiudere l’Unità 4 ed evitare la propagazione di ulteriori radiazioni, venne iniziata la costruzione di una copertura, ribattezzata dagli operai con il nome di “sarcofago”. I lavori durarono duecentosei giorni e si conclusero nel novembre 1986, grazie all'impiego di numerosi operai, gran parte dei quali morirono pochi anni dopo a causa dell'intensa esposizione alle radiazioni. La struttura, che misurava 170 metri di lunghezza e 66 metri di altezza, era in grado di trattenere le radiazioni che venivano sprigionate continuamente dal reattore.

Condanne

Nel 1987, Viktor Brjuchanov e Nikolaj Fomin (l'approvatore del test) furono processati ed in seguito condannati a 10 anni di lavori forzati in un campo di lavoro; furono inoltre espulsi dal Partito comunista. Anatolij Djatlov fu accusato di aver proseguito il test in condizioni pericolose e fu condannato ad una pena detentiva di 10 anni di carcere. Nonostante ciò, i tre ingegneri scontarono le loro pene con qualche anno di anticipo.

Le condanne, tuttavia, non riguardarono i difetti strutturali del reattore, poiché il sistema sovietico impedì un’indagine completa sulle gravi carenze nei sistemi di sicurezza della centrale.

Nuove normative

Per gestire le conseguenze di quanto accaduto a Černobyl′, IAEA e OMS hanno avviato sistemi di monitoraggio per rilevare la presenza di materiale radioattivo nell’ambiente e nel cibo, oltre a numerosi studi riguardanti le patologie sviluppate dagli uomini a seguito della radiazione.

L'anno successivo all'incidente, in Italia, il programma nucleare nazionale è stato interrotto a seguito del referendum popolare.

Alcuni paesi, come Svezia e Germania, decisero di rallentare la produzione del nucleare dai loro territori, in favore delle energie rinnovabili quali l’eolico, il solare e l’idroelettrico. Altri paesi dove la produzione nucleare è continuata hanno invece adottato nuove norme, tra le quali:

• Standard più severi per i materiali e i sistemi di sicurezza
• Revisione delle centrali per assicurarsi della completezza dei sistemi di sicurezza e garantire una formazione adeguata degli operai in caso di situazioni di emergenza
• Aumento del numero di barriere di sicurezza attorno alle centrali, seguendo il principio nucleare del "Defense in Depth"

Le conseguenze sulla fauna e sulla flora locali

L’incidente ha avuto un impatto negativo sugli ecosistemi naturali, i quali hanno subito dei danni a causa della grande contaminazione alla quale sono stati esposti.

Fauna

La fauna locale ha subito una grande mortalità immediata a causa delle radiazioni oltre a numerosi danni genetici, come malformazioni degli organi e danni ai sistemi riproduttivi. Ad esempio, in alcune specie di topi e uccelli, sono stati osservati cambiamenti nelle piume e nelle ossa, come la presenza di arti deformi e difetti ereditari. Questi effetti hanno contribuito alla scomparsa temporanea di alcune specie animali.

Inoltre, l’esposizione alle radiazioni ha indebolito il sistema immunitario di molti animali, aumentando la loro esposizione a malattie e infezioni. Animali come lupi, cinghiali, e cervi sono diminuiti, ma alcune specie più resistenti, come gli insetti, sono sopravvissute in numero maggiore.

Flora

Gli alberi e le piante nell'area compresa in un raggio di 10 km dalla centrale hanno subito una morte prematura e numerose deformazioni, quali ad esempio la comparsa di foglie e fiori deformi, con macchie nere e bruciature che hanno fatto cambiare il colore degli alberi, i quali formavano la cosiddetta “foresta rossa”. Nonostante le complicazioni nelle capacità di riproduzione delle piante, stanno ricomparendo lentamente varie forme di vegetazione, quali i girasoli, betulle, muschio e licheni in grandi quantità.

Anche il sistema agricolo ha subito gravi ripercussioni, poiché le coltivazioni e gli animali da fattoria sono stati contaminati dalle radiazioni e ciò ha causato una crisi alimentare in Ucraina e nei paesi vicini ad essa.

La situazione attuale della città

New Safe Confinement

Nel 2011 iniziò la costruzione del New Safe Confinement (NSC), una gigantesca struttura ad arco di acciaio e calcestruzzo progettata per sostituire il sarcofago che copriva il reattore di Černobyl′. Il compito del New Safe Confinement è quello di prevenire il rilascio di materiale radioattivo dal reattore e proteggerlo dalle condizioni meteorologiche estreme.

L'impianto, ancora in funzione e progettato per rimanere operativo e sicuro per un periodo di cento anni, ha una larghezza di 257 metri, una lunghezza di 162 metri, un'altezza di 108 metri e un peso di trentaseimila tonnellate.

Ritorno delle forme di vita animali

Nonostante l’elevata quantità di radiazioni, la zona si sta lentamente ripopolando di specie animali come lupi, alci, caprioli cinghiali, uccelli e linci, sulle quali una comunità di scienziati sta conducendo studi.

Uno studio recente della biologa evoluzionista Cara Love, avviato nel 2014 presso l’Università di Princeton ma non ancora pubblicato, ha dimostrato inoltre che i lupi che abitano nell’area di Černobyl′ riescono a sopravvivere ad un livello di radiazioni pari a circa 11,28 millirem, cioè una quantità sei volte superiore al limite legale massimo di esposizione consentito per un lavoratore. Lo studio è stato condotto attraverso una raccolta di campioni di sangue su alcuni di essi, sui quali sono stati utilizzati collari per monitorare i loro spostamenti.

A seguito dell’evacuazione dopo l’incidente, non sono più presenti insediamenti stabili nella zona di Černobyl′.

Turismo

Oggi l’accesso alla zona di esclusione è controllato dalle autorità ed è limitato a scienziati, operatori e turisti: infatti, negli ultimi anni l’area ha visto un aumento di visite guidate, condotte da esperti che accompagnano i visitatori e che durano generalmente una o due giornate.

Durante questi tour ci sono delle regole precise da rispettare:

• È vietato toccare il terreno e raccogliere qualsiasi tipo di oggetto, poiché sono presenti zone calde dove il cesio radioattivo si è depositato negli strati del sottosuolo
• È obbligatorio indossare indumenti che coprano tutte le parti del corpo, incluso un dosimetro che rileva la radioattività; inoltre, è consigliato gettare tutto dopo la visita
• È vietato fumare, accendere fiamme libere, mangiare o bere all’aperto
• È proibito accarezzare i cani randagi presenti per il rischio di contrarre la rabbia o altre malattie

Bibliografia

• Andrew Leatherbarrow, Chernobyl 01:23:40. La storia vera del disastro nucleare che ha sconvolto il mondo, Milano, Salani Editore, 24 febbraio 2023.

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• Fondazione Italiana per la Ricerca sul Cancro, Tumore della tiroide, 12 febbraio 2024.

• Associazione Medici Endocrinologi, Il disastro nucleare di Černobyl' e i tumori tiroidei, 3 maggio 2021.

• Science Direct, Thyroid cancer in Belarus after Chernobyl.

• EpiCentro, Chernobyl, il vero bilancio dell’incidente.

• National Institutes of Health, Chernobyl--the radiological impact on Canada.

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• Economia Circolare, 10 anni fa il referendum che ha fermato, finora, il nucleare e provato ad estromettere privati e profitti dalla gestione dell’acqua, 7 giugno 2021.

• Nonsoloambiente, Nuove normative sul nucleare e sicurezza energetica, 10 luglio 2024.

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• Geopop, Come animali e piante convivono con le radiazioni a Chernobyl nella “zona di alienazione”, 26 Aprile 2024.

• Focus, Perché le piante non muoiono di cancro?.

• Boris Nikolaevich Annenkov e Viktor Sergeevich Averin, Gestione dell’agricoltura nelle zone della contaminazione radioattiva.

• European Bank for Reconstruction and Development, Chernobyl’s New Safe Confinement.

• Il Sole 24 ORE, Studio Usa: a Chernobyl lupi mutanti resistenti al cancro, 12 febbraio 2024.

• Edoardo Angione,Chernobyl: cause e conseguenze del disastro nucleare del 1986 in Ucraina, Milano, Mondadori.

• Virginia Monteleone, Chernobyl e il Dark Tourism: visita guidata alla città fantasma, Palermo, Eco Internazionale, 16 aprile 2021.