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Eliminazione dei rifiuti radioattivi solidi che richiedono isolamento plurisecolare o plurimillenario - Maurizio Cumo -

I rifiuti radioattivi solidi possono suddividersi in due gruppi a seconda dell'isolamento che per essi si richiede:

• il primo gruppo contiene tutti quei rifiuti che richiedono un isolamento della durata massima di qualche secolo (tipicamente 300 anni);
• il secondo gruppo contiene invece quei rifiuti che richiedono un isolamento della durata di molti millenni; esso contiene gli attinidi, che sono i radioelementi di numero atomico compreso fra 89 (actinium) e 103 (lawrentium) e alcuni prodotti di fissione (¹²⁹I, ⁹⁹Tc, ¹³⁵Cs).

Tra i numerosi transuranici presenti nel combustibile irraggiato (i più significativi dei quali sono elencati nella seguente tabella) quello che controlla in gran parte la durata per cui deve essere previsto l’isolamento è il ²³⁹Pu (tempo di dimezzamento 24413 anni).
In un quarto di milione. di anni il decadimento radioattivo riduce la quantità di questo radionuclide di circa 1000 volte.
È quindi evidente che, se si vuole assicurare il decadimento del ²³⁹Pu, bisogna prevedere che l'isolamento duri per un periodo dell’ordine delle centinaia di migliaia di anni.
In pratica, siccome i rifiuti ad alta attività provenienti dal ntrattamento, oltre a notevoli quantità di emettitori α a vita lunga, contengono anche il 99% dei prodotti di fissione, è evidente che la maggior parte dei prodotti di fissione si troverà a venire sottoposta ad isolamento di durata ben maggiore di quella che sarebbe strettamente indispensabile.

Empiricamente si può stimare che il tempo necessario per rendere inoffensivo un radionuclide è di circa 20 volte il suo periodo di dimezzamento.
Per quanto concerne i prodotti di fissione, essendo determinanti i due radionuclidi ⁹⁰Sr e ¹³⁷Cs, che hanno tempi di dimezzamento di circa 30 anni, si può stimare che il periodo di confinamento necessario sia di circa 600 anni.

Quantità e concentrazioni di alcuni radionuclidi a vita lunga nel combustibile nucleare irraggiato in reattori ad acqua naturale e in reattori veloci.

Tratto da Cumo, M., Impianti nucleari, Casa Editrice Università La Sapienza, 2008.