Dopo l’approvazione dell’Agenzia internazionale per l’energia atomica (IAEA) al rilascio nell’Oceano Pacifico dell’acqua immagazzinata nella centrale nucleare di Fukushima, si è parlato molto di acqua contaminata e del suo trattamento.

Ma come si contaminano le acque? E quali tecniche si utilizzano per il loro trattamento?

Acqua e sostanze radioattive

La risorsa idrica rappresenta un solvente universale e può interagire con diverse sostanze, comprese quelle radioattive. Quando queste ultime entrano in contatto con l’acqua, possono verificarsi diversi processi: Può accadere che le sostanze si dissolvano diffondano nella soluzione liquida o che queste vengano adsorbite dalla superfice acquosa e, senza che si disciolgano in essa, si leghino alle sue molecole.

In ognuno di questi casi, l’esposizione all’acqua contaminata può avere effetti negativi sulla salute umana e sull’ambiente. Per questo motivo, è fondamentale adottare misure di monitoraggio e controllo per mitigare gli effetti negativi. Inoltre, sono state implementate tecniche di trattamento dell’acqua per rimuovere o ridurre la presenza di sostanze nocive.

Il trattamento delle acque contaminate

Per evitare il rilascio di sostanze radiottive nell’ambiente e garantire una gestione più sicura delle acque contaminate, esistono vari metodi di trattamento che possono essere applicati. Tra questi:

• Filtrazione – processo che utilizza una barriera fisica, quale filtro o membrana, per separare le particelle solide o le sostanze disciolte presenti nell’acqua. Nel contesto delle sostanze radioattive, la filtrazione può essere utilizzata per rimuovere particelle radioattive o materiali contaminati dall’acqua.
• Decantazione – processo che sfrutta la differenza di densità tra le particelle solide o le sostanze disciolte e l’acqua. L’acqua contaminata viene lasciata in riposo in un contenitore o serbatoio per un periodo di tempo, permettendo alle particelle più pesanti o alle sostanze radioattive di sedimentare sul fondo. Successivamente, l’acqua chiara viene rimossa dalla parte superiore del contenitore, separandola dalla parte sedimentata contenente le sostanze radioattive
• Irraggiamento – processo che utilizza adiazioni ionizzanti, come raggi gamma o fasci di elettroni, per distruggere o inattivare sostanze radioattive nell’acqua. Le radiazioni ionizzanti danneggiano il materiale genetico delle particelle radioattive, rendendole inattive o distruggendole completamente.

L’utilizzo di queste tecniche e la sua efficacia può variare a seconda delle caratteristiche specifiche delle sostanze radioattive e dalle condizioni ambientali.

Il caso Fukushima: come sono state trattate le acque contaminate?

Nel caso della centrale nucleare giapponese di Fukushima, la presenza di risorsa idrica contaminata è dovuta allo tsunami che, nel 2011, colpendo le coste del Giappone causò la fusione parziale dei noccioli presenti in tre diversi reattori dell’impianto. Per riuscire a raffreddare le barre di combustibile, dopo l’incidente sono stati costruiti grandi serbatoi all’interno dei quali è stata gettata una consistente quantità d’acqua, rinnovata periodicamente per far sì che il combustibile si raffreddasse definitivamente. Il contatto dell’acqua con le sostanze rilasciate dai reattori ha fatto sì che questa fosse contaminata ma, essendo racchiusa nei serbatoi, non ha rappresentato in questi anni un problema. Almeno fino al 2022, quando questi hanno esaurito lo spazio a loro disposizione ed è stato quindi cercata una soluzione alternativa per lo smaltimento delle acque ormai radioattive.

Sebbene non esista ancora un piano preciso su come avverrà la dispersione, sappiamo che la risorsa idrica che verrà rilasciata è stata trattata con la tecnologia ALPS, una soluzione che permette di rimuovere parte delle sostanze radioattive presenti in essa.

Che cosa è l’Advanced Liquid Processing System?

L’ALPS (Advanced Liquid Processing System) è un metodo avanzato di trattamento, spesso utilizzato per lo smaltimento delle acque nelle centrali nucleari e si compone, generalmente, di quattro fasi:

1. Coagulazione e precipitazione – verranno aggiunti reagenti chimici all’acqua contaminata per favorire l’aggregazione e la formazione di particelle più grandi che si depositeranno sul fondo del serbatoio, attraverso un processo di sedimentazione o decantazione.
2. Filtrazione – dopo il processo di coagulazione e precipitazione, la procedura seguirà con la tecnica di filtrazione per rimuovere le particelle ancora presenti.
3. Scambio ionico – verrà, quindi, utilizzato un materiale di scambio ionico per catturare e trattenere specifici isotopi radioattivi, riuscendo a separare i radionuclidi dall’acqua.
4. Concentrazione – dopo la separazione, l’acqua trattata è sottoposta a un processo di concentrazione per ridurre il volume complessivo.

Per conoscere i dettagli stabiliti da IAEA: iaea.org