Cosa successe a Fukushima

Quando il più forte terremoto mai registrato in Giappone si sviluppò al largo della costa orientale del paese, alla centrale nucleare di Fukushima Daiichi andò inizialmente tutto come doveva andare. Erano le 14.46 dell’11 marzo 2011, dieci anni fa, e la scossa di magnitudo 9.1 aveva avuto epicentro a 97 chilometri di distanza dalla centrale. I sistemi di sicurezza percepirono il terremoto e automaticamente interruppero le reazioni di fissione nucleare. Allo stesso tempo attivarono i generatori di emergenza, per raffreddare i reattori, come previsto dai protocolli.

A non essere stata prevista era l’onda di oltre 14 metri che arrivò un’ora dopo, che avrebbe causato un incidente che l’Agenzia internazionale per l’energia atomica classificò come «catastrofico», secondo la sua scala internazionale degli eventi nucleari e radiologici. Soltanto un altro incidente era stato inserito nella stessa categoria: quello avvenuto venticinque anni prima nella centrale ucraina di Chernobyl. L’inadeguatezza dei sistemi di sicurezza della centrale di Fukushima portò alla parziale fusione dei noccioli di tre dei suoi reattori. Le successive esplosioni diffusero polveri radioattive per chilometri attorno alla centrale e costrinsero decine di migliaia di persone ad abbandonare le proprie case per anni.

Il disastro riaccese i dibattiti sulla sicurezza dell’energia nucleare in tutto il mondo: in Germania le grandi manifestazioni di protesta della primavera del 2011 spinsero Angela Merkel a riprogrammare la chiusura di tutte le centrali del paese entro il 2022, che il suo governo in precedenza aveva previsto per una data successiva. In anni in cui si sta riparlando di investire sul nucleare per produrre energia senza ricorrere ai combustibili fossili, compensando così i limiti delle fonti di energia rinnovabili, conoscere cosa andò storto dieci anni fa nella centrale di Fukushima Daiichi è particolarmente importante.

La scossa
La centrale nucleare di Fukushima Daiichi si trova 220 chilometri a nord-est di Tokyo, sulla costa dell’isola di Honshu affacciata sull’oceano Pacifico, e fu costruita tra il 1971 e il 1979. Comprende sei reattori nucleari ad acqua bollente: cioè del tipo in cui il calore prodotto dalle reazioni di fissione nucleare è usato per scaldare direttamente l’acqua e ottenere così del vapore, che aziona poi le turbine da cui si ottiene l’energia elettrica. La mattina dell’11 marzo 2011 solo i reattori 1, 2 e 3 erano in funzione; l’edificio del numero 4 era usato come deposito temporaneo per le barre di combustibile esausto.

Il terremoto avvenne quando in Giappone erano le 14.46: dopo aver rilevato la scossa, i sistemi di sicurezza inserirono automaticamente nei reattori attivi le cosiddette barre di controllo, la cui funzione è assorbire i neutroni delle reazioni nucleari e così interrompere la fissione. Allo stesso tempo si attivarono i generatori elettrici di emergenza, a gasolio. Anche quando vengono interrotte le reazioni di fissione, le barre di combustibile nucleare continuano infatti a essere caldissime, ed è necessario continuare a raffreddarle con acqua per evitare che il combustibile arrivi alla fusione e distrugga la struttura del reattore, facendo uscire all’esterno materiale radioattivo. Il compito dei generatori era appunto tenere in funzione i sistemi di circolazione dell’acqua per raffreddare i reattori.

L’onda
I veri problemi alla centrale furono causati dallo tsunami. Meno di un’ora dopo il terremoto una grande onda d’acqua, alta più di 14 metri, superò i moli che proteggevano la centrale e si abbatté sugli edifici dei reattori, facendo spegnere i generatori d’emergenza. Per come erano costruiti i sistemi di raffreddamento dei reattori, continuarono a funzionare per alcune ore, ma la mattina successiva si bloccarono e le barre di combustibile cominciarono a fondere.

Video del 2011 in cui si vedono immagini della centrale di Fukushima Daiichi durante lo tsunami e le prime fasi del disastro:

Dato che non era disponibile acqua dolce, la Tokyo Electric Power Co. (Tepco), la società che gestisce la centrale, iniettò all’interno dei reattori acqua del mare (insieme ad acido borico) per cercare di raffreddarli. L’acqua fu gettata sugli edifici dei reattori usando anche elicotteri e idranti, per raffreddare le vasche contenenti combustibile esausto, che in assenza di raffreddamento si stavano a loro volta scaldando. Le barre di combustibile furono così raffreddate, ma non si fece in tempo a evitare che nei reattori 1 e 2 il combustibile fuso sfondasse i recipienti in cui era contenuto.

Una spiegazione grafica del funzionamento della centrale di Fukushima e dei danni causati dal terremoto, in inglese, in un video del 2012:

Allo stesso tempo all’interno dei reattori il vapore generato dall’aumento di temperatura si mescolò a elementi radioattivi e idrogeno prodotti nella fusione. L’acqua è in grado di assorbire questi gas radioattivi, e al crescere della pressione si attivarono delle valvole che portarono il gas verso vasche d’acqua fredda. I generatori tuttavia continuavano a essere spenti così come i sistemi di raffreddamento dell’acqua, che dopo un po’ cominciò a bollire. Questo fece aumentare ancora di più la pressione all’interno dei reattori: per evitare che esplodessero, la Tepco attivò un sistema per fare uscire i gas radioattivi nell’atmosfera. Ci furono tuttavia delle perdite di idrogeno, che al contatto con l’ossigeno genera esplosioni: nei tre giorni successivi al terremoto, sarebbe esplosa la parte superiore degli edifici dei reattori 1 e 3.

Il 15 marzo ci furono delle esplosioni anche negli edifici dei reattori 2 e 4. Quella nel reattore 2 non distrusse la parte superiore dell’edificio, ma fece danni ancora maggiori: distrusse una vasca d’acqua usata per assorbire le radiazioni, e quindi causò la fuoriuscita di sostanza radioattive non filtrate sia nell’atmosfera che nel suolo, e quindi in mare. L’esplosione nell’edificio del reattore 4 invece distrusse il tetto della costruzione e fu causata dall’idrogeno proveniente da una conduttura di collegamento con l’edificio del reattore 3.

Inizialmente il governo fece evacuare tutte le località in un raggio di 20 chilometri attorno alla centrale nucleare. Alla fine di marzo, il raggio di evacuazione fu esteso a 30 chilometri. Il materiale radioattivo si era diffuso intorno alla centrale perché, evaporando, l’acqua usata per raffreddarla si era diffusa nelle zone circostanti. L’acqua radioattiva era poi arrivata in mare passando dalle crepe e dai buchi negli edifici. Per evitarlo, la Tepco provò a riempire certe condutture di calcestruzzzo.

Ad aprile fu annunciato che tutte le vie attraverso cui l’acqua contaminata arrivava in mare erano state sigillate, e alla fine del mese la Tepco cominciò a isolare l’acqua usata per raffreddare il reattore (e quindi radioattiva) all’interno di grandi contenitori distribuiti intorno alla centrale. A luglio si potè riattivare il sistema di raffreddamento dei reattori e a dicembre l’allora primo ministro Yoshihiko Noda dichiarò che la situazione nella centrale era stabile e sotto controllo.

Gli effetti delle radiazioni sulle persone
Due persone che lavoravano nella centrale morirono il giorno del terremoto, ma non a causa delle radiazioni. Almeno 16 lavoratori furono feriti durante le esplosioni e decine furono esposti in una qualche misura alle radiazioni, ma non ci furono morti legate alla diffusione di materiale radioattivo subito dopo il disastro. Negli anni tuttavia alcuni dei lavoratori esposti alle radiazioni hanno sviluppato dei tumori: nel 2018 il governo giapponese riconobbe il legame tra la morte di uno di loro, per un cancro ai polmoni diagnosticato nel 2016, e le radiazioni, risarcendo la famiglia del lavoratore.

Per quanto riguarda le responsabilità dell’incidente, un’indagine commissionata dal parlamento giapponese concluse che il disastro si verificò perché la Tepco non aveva attrezzato i sistemi di sicurezza della centrale per fronteggiare un evento come il terremoto e il successivo tsunami del 2011. In particolare la posizione dei generatori era sbagliata: si trovavano troppo in basso, e per questo furono colpiti dall’acqua dello tsunami. Tre ex dirigenti della società furono accusati di negligenza e processati, ma nel 2019 furono assolti. Fu però stabilito che il governo giapponese condivideva la responsabilità dell’accaduto con la Tepco e per questo era tenuto a risarcire le persone costrette ad abbandonare le proprie case e città.

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La centrale di Fukushima dal 2012 a oggi
Dallo tsunami del 2011 a oggi i lavori per rimuovere il materiale radioattivo dalla centrale di Fukushima Daiichi e metterlo in sicurezza non sono mai finiti, e continueranno ancora a lungo: la Tepco prevede che ci vorranno ancora altri trent’anni di lavoro per recuperare tutte le barre di combustibile non danneggiate, quello che si era fuso, smontare i reattori e gestire l’acqua contaminata. Secondo il governo giapponese, smantellare la centrale costerà in totale l’equivalente di 64 miliardi di euro, ma i tempi e di conseguenza i costi potrebbero essere maggiori.

Finora la Tepco ha rimosso le barre di combustibile dalle vasche di stoccaggio degli edifici dei reattori 4 e 3, e le ha spostate in un deposito speciale che si trova sempre nel sito della centrale. Nel 2022 dovrebbero iniziare i lavori per rimuovere anche le barre di combustibile dell’edificio del reattore 2, quello più problematico per le radiazioni; per l’edificio del reattore 1 invece i lavori cominceranno nel 2027. Nei prossimi anni saranno anche costruite delle strutture per coprire gli edifici dei reattori. La cosa più difficile comunque sarà la rimozione del combustibile fuso, “visto” per la prima volta da un robot nel 2017, che non si sa ancora con esattezza come sia posizionato.

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L’altra cosa più difficile sarà decidere cosa fare dell’acqua contaminata e attualmente contenuta in più di mille grandi serbatoi: ce n’è per più di 1 milione di tonnellate, come 400 piscine olimpioniche. L’acqua è già stata in parte pulita dagli elementi radioattivi, ma non è possibile rimuovere il trizio, un isotopo radioattivo dell’idrogeno. Dato che il trizio è relativamente poco pericoloso per la salute umana ed è naturalmente presente nell’acqua del mare e nell’atmosfera, il governo giapponese vorrebbe disperderlo gradualmente nell’oceano Pacifico. Questa soluzione è però contestata da gruppi ambientalisti e dall’industria della pesca, quindi non si è ancora deciso cosa fare: servirà una decisione nel prossimo anno, dato che Tepco prevede che finirà lo spazio per stoccare l’acqua contaminata entro l’estate del 2022.