29 gennaio 2020L'inaspettata corrosione dei fusti nucleari
© Chromorange Photostock / AGF Una simulazionedelle condizioni di stoccaggio dei rifiuti nucleari haevidenziato un processo accelerato di corrosionesulla superficie di contatto tra l'acciaio dei fusti e il lorocontenuto radioattivo.La scoperta mette in discussione i progetti di depositi perscorie a elevata attivitàI metodi stoccaggio a lungo terminedelle scorie nucleari potrebbero essere meno affidabili eduraturi di quanto ritenuto.Il loro punto debole, finora sottovalutato, è la corrosione deifusti di acciaio inossidabile che viene accelerata, in ambienteacquoso, dal contatto con le scorie contenute negli stessi fusti.L'allarme è stato lanciato da uno studio
pubblicato su "Nature Materials" da Xiaolei Guo e colleghi dell'Ohio State Universitya Columbus, negli Stati Uniti, che richiama l'attenzione sullanecessità di riconsiderare attentamente l'interazione tra i diversimateriali che si progetta di usare in questo delicato campo digestione delle scorie radioattive militari e civili.Questi nuovi risultati riguardano in particolare lo smaltimentodefinitivo dei rifiuti radioattivi di elevata attività, cioè quelliche rimarranno pericolosi per gli esseri umani e per l'ambienteancora per centinaia di migliaia di anni.Quasi tutte le nazioni con attività nucleari hanno in progetto lostoccaggio in siti geologici profondi.Questo metodo, considerato da alcuni esperti uno dei più sicuri,prevede l'immagazzinamento in appositi siti che, per le lorocaratteristiche intrinseche, garantirebbero un isolamento dalleattività umane e una stabilità su tempi molto lunghi.Prima di essere accumulate, le scorie a elevata attività sonotrattate, poi imprigionate nel vetro o nella ceramica e infinesigillate in contenitori di acciaio inox per impedirne l'interazionecon l'ambiente.Il problema è che gli attuali standard di sicurezza di questimetodi di stoccaggio valutano la corrosione dei singoli gruppidi materiali in modo indipendente, trascurando le potenzialiinterazioni tra materiali diversi che si trovano a contatto neifusti.Guo e colleghi hanno considerato l'interfaccia tra la superficieinterna dei fusti di acciaio e le scorie e ne hanno studiato lacorrosione in condizioni di deposito simulato per 30 giorni.Hanno scoperto così che la corrosione di vetro e ceramica ènotevolmente accelerata proprio nell'area di contatto trascorie e acciaio inossidabile.
Un deposito per i rifiuti radioattividi Giovanni Zagni e Davide Maria De LucaIn sostanza, con il raffreddamento delle scorie depositate inun ambiente acquoso, fenomeni corrosivi localizzati dell'acciaiodei fusti potrebbero far percolare acqua al loro interno, nellospazio confinato tra la superficie di acciaio e la massa vetrosa.La dissoluzione dell'acciaio genera cationi metallici, ovveroioni metallici con carica elettrica positiva, che vanno incontro aidrolisi, producendo protoni.Questi aumentano fortemente l'acidità locale, che a sua voltarinforza la corrosione dell'acciaio e provoca quella del materialevetroso e di conseguenza la liberazione delle specie radioattive.Un processo molto simile si verifica anche nella ceramica.Gli autori sostengono che un simile effetto di promozionedella corrosione potrebbe, a lungo andare, portare al rilasciodi materiale radioattivo nell'ambiente.Questo rischio, finora trascurato, dovrebbe essere consideratoattentamente nelle valutazioni dei materiali destinati allostoccaggio delle scorie. (red)