La gestione dei rifiuti
radioattivi
A) Introduzione
La gestione dei rifiuti radioattivi
comprende tutte le attività, operative ed amministrative, che riguardano la
manipolazione, la raccolta, il trattamento, il condizionamento, il
trasporto, lo stoccaggio, e lo smaltimento definitivo dei rifiuti
radioattivi stessi.
Tali attività vengono effettuate nel rispetto di principi fondamentali
universalmente accettati, allo scopo di perseguire l'obiettivo finale della
loro messa in sicurezza.
La gestione dei rifiuti radioattivi si articola in differenti fasi tra loro
interconnesse.
B) Principi fondamentali nella gestione dei rifiuti radioattivi
Nella gestione dei rifiuti radioattivi possono individuarsi due approcci
fondamentali:
- Diluisci e Disperdi (D&D)
si ricorre a questo tipo di approccio solo in casi limitati
- Concentra e Confina (C&C)
costituisce il principio guida
I principi fondamentali nella gestione dei rifiuti radioattivi sono:
- La gestione dei rifiuti radioattivi
deve essere effettuata in maniera tale da garantire un adeguato
livello di protezione della salute dell'uomo.
- La gestione dei rifiuti radioattivi
deve essere effettuata in maniera tale da garantire un adeguato
livello di protezione dell'ambiente.
- La gestione dei rifiuti radioattivi
deve essere effettuata in maniera tale da tener conto dei possibili
effetti sulla salute dell'uomo e sull'ambiente al di fuori dei confini
nazionali.
- La gestione dei rifiuti radioattivi
deve essere effettuata in maniera tale che i prevedibili impatti sulla
salute delle future generazioni non siano superiori ai livelli di
impatto oggi ritenuti accettabili.
- La gestione dei rifiuti radioattivi
deve essere effettuata in maniera tale da non imporre carichi indebiti
alle generazioni future.
- La gestione dei rifiuti radioattivi
deve essere effettuata nell'ambito di una adeguata legislazione
nazionale, che includa una chiara ripartizione delle responsabilità e
che preveda un organismo regolatorio indipendente.
- La generazione dei rifiuti radioattivi
deve essere limitata al minimo possibile.
Deve essere tenuta nella dovuta considerazione l'interdipendenza tra
tutte le fasi della generazione e della gestione dei rifiuti.
- La sicurezza degli impianti e delle
infrastrutture ove si effettua la gestione dei rifiuti radioattivi
deve essere assicurata durante tutto il loro previsto periodo di vita.
C) Obiettivi generali
I Principi Fondamentali per la gestione dei rifiuti radioattivi possono
essere condensati nei due seguenti obiettivi:
- Protezione delle presenti e delle future generazioni da esposizione alle
radiazioni
- Protezione delle presenti e future generazioni dal riciclo nella biosfera
di radionuclidi
Tali obiettivi sono perseguiti in modo ottimale attraverso la applicazione
del concetto "multibarriera"
Per impedire il rilascio dei rifiuti radioattivi nella biosfera, essi
sono circondati da un adeguato numero di barriere, sia artificiali che
naturali. Le barriere, sia artificiali che naturali, adempiono i seguenti
compiti:
- fungere da schermo nei confronti delle radiazioni emesse dai rifiuti;
- impedire o ritardare la migrazione dei radionuclidi, in modo da garantire
che essi non raggiungano la biosfera.
Il sistema "multibarriera" e' costituito da un insieme di barriere di tipo
fisico e chimico, poste in serie tra il rifiuto radioattivo e l'ambiente
esterno, in modo ridondante, per assicurare l'immobilizzazione dei
radionuclidi a fronte di un loro possibile trasporto nella biosfera da parte
di acque di origine meteorica o sotterranea.
D) Fasi
Generazione dei rifiuti
I rifiuti possono essere generati da diverse fonti. Le più importanti sono:
- Reattori nucleari
- Ciclo del Combustibile
- Produzione ed uso di radioisotopi (medicina, industria, ecc.)
- Decontaminazioni
- Disattivazione impianti nucleari
Trattamento
In questa fase della gestione si perseguono i seguenti principali obiettivi:
- Riduzione di volume
- Predisposizione alla successiva fase di "Condizionamento"
A tale scopo, si impiegano processi fisici e/o processi chimici di cui
vengono riportati i più significativi.
Processo |
Tipologia |
Scopo |
Campo
di applicazione |
Evaporazione |
Chimico -
Fisico |
Concentrare
la radioattività nel residuo dell'evaporazione |
Rifiuti
liquidi acquosi a bassa, media e alta attività |
Filtrazione |
Fisico |
Separare la
radioattività contenuta nel corpo solido |
Rifiuti
liquidi torbidi, sospensione |
Ultrafiltrazione |
Fisico |
Separare
microparticelle in cui e' concentrata la radioattività |
Rifiuti
liquidi acquosi a bassa e media attività |
Precipitazione
Flocculazione |
Chimico |
Aggiunta di
un reattivo che insolubilizza la componente radioattiva separandola
dalla soluzione acquosa |
Rifiuti
liquidi acquosi a bassa, media e alta attività |
Incenerimento |
Chimico -
Fisico |
Bruciamento
del rifiuto con concentrazione della sua componente radioattiva
nelle ceneri |
Rifiuti
solidi combustibili a bassa e media attività |
Supercompattazione |
Fisico |
Schiacciamento a pressioni elevatissime di rifiuti solidi per
diminuirne al massimo il volume senza trattamenti chimici |
Rifiuti
solidi comprimibili a bassa e media attività |
Il condizionamento
In questa fase della gestione si persegue il seguente obiettivo principale:
immobilizzare, all'interno di un idoneo contenitore, il rifiuto radioattivo,
inglobandolo in una matrice solida stabile che soddisfi i requisiti di
resistenza fisica, chimica e meccanica(*) , in modo da ottenere una forma
finale idonea allo smaltimento definitivo.
Le principali proprietà che la matrice immobilizzante deve dimostrare di
possedere sono le seguenti:
- Compatibilità fisica e chimica con il rifiuto da immobilizzare
- Insolubilità in acqua e impermeabilità all'acqua (resistenza alla
lisciviazione)
- Resistenza meccanica
- Resistenza agli agenti esterni
- Resistenza agli sbalzi termici
- Resistenza alle radiazioni
- Stabilità nel tempo
(*) In Italia tali requisiti sono
definiti dalla Guida Tecnica 26 dell'ANPA
Per i rifiuti a bassa e media attività, e per quelli a più alta
radioattività ma con bassa emissione di calore, la matrice più usata e' un
particolare tipo di cemento: condizionamento mediante cementazione.
Per i rifiuti ad alta attività e significativa emissione di calore, la
matrice più usata e' un particolare tipo di vetro, il vetro borosilicato:
condizionamento mediante vetrificazione.
Stoccaggio temporaneo
In questa fase della gestione, che permette di conservare in sicurezza i
rifiuti radioattivi condizionati per alcune decine di anni, si persegue il
seguente obiettivo principale:
Conservazione in sicurezza, per alcune decine di anni, dei rifiuti
radioattivi condizionati, in modo da permettere:
- Che si verifichi un congruo abbattimento dell'emissione di calore, per
effetto del progressivo decadimento dei radionuclidi a breve-media vita
(caso tipico: combustibile irraggiato , rifiuti ad alta attività
vetrificati)
- Che sia realizzato il sito nazionale centralizzato per lo smaltimento
definitivo
(caso tipico: rifiuti a bassa e media attività cementati)
- Che sia possibile adottare nuove strategie di gestione finale, nel
frattempo resesi disponibili
Lo smaltimento definitivo
L'ultima fase della gestione dei rifiuti radioattivi si caratterizza per i
seguenti obiettivi fondamentali:
- Collocazione definitiva, in apposita struttura, dei rifiuti radioattivi
condizionati, con l'intenzione di non recuperarli(*)
- Protezione dell'uomo e dell'ambiente fino a quando la radioattività
residua, per effetto del decadimento, non raggiunge valori paragonabili a
quelli naturali
- La dose annua alla popolazione non deve superare una frazione del valore
di dose massima annua per le persone del pubblico definita dalla vigente
normativa
I rifiuti a bassa e media attività e basso-medio tempo di decadimento
(Rifiuti di Seconda Categoria) necessitano di alcune centinaia di anni per
raggiungere livelli di radioattività paragonabili al fondo naturale.
Essi vengono smaltiti in depositi superficiali o a bassa profondità;
I rifiuti ad alta attività e/o a lungo tempo di decadimento (Rifiuti
di Terza Categoria) necessitano fino a centinaia di migliaia di anni per
raggiungere livelli di radioattività paragonabili al fondo naturale.
Essi vengono smaltiti in formazioni geologiche a grande profondità.
(*) Negli ultimi tempi, si sta sempre
più affermando il concetto di "retrievability" (recuperabilità), nel senso
di progettare il deposito in modo tale da non precludere l'eventuale
recupero dei rifiuti ivi depositati, in vista di possibili altre
destinazioni.
fonte: A.N.P.A
|