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Il documento presente in questa pagina è
la relazione integrale e originale (escluse le appendici finali e
le note a pie' di pagina) effettuata dalla Sogin per la
localizzazione del sito unico nazionale per la raccolta delle scorie
nucleari.
(elaborato PDN RT 002 - Rev. 0
- Pag. totali 114)
per le appendici finali della relazione integrale
e originale effettuata dalla Sogin
per conoscere il parere su tale studio
espresso dal Presidente del C.N.R. - prof. Carlo Rubbia - in Commissione
Ambiente alla Camera dei Deputati in data 25.11.03
STUDIO PER LA
LOCALIZZAZIONE DI UN SITO PER IL DEPOSITO NAZIONALE CENTRALIZZATO DEI
RIFIUTI RADIOATTIVI
SOMMARIO
1
-
Premessa
2 -
Indirizzi
istituzionali
3 -
Studi e ricerche pregresse in ambito nazionale
4 -
Criteri generali di sicurezza
5 -
Recuperabilità
dei rifiuti radioattivi
6 -
Inventario dei
rifiuti radioattivi di II categoria
7 -
Inventario dei
rifiuti radioattivi di III categoria
8 -
Metodologia di selezione di un sito profondo in
formazione salina
9 -
Applicazione
della procedura della selezione del sito
10 -
Caratteristiche
sismiche e gro-idrologiche del sito di Scanzano Jonico
11 -
Caratteristiche
ambientali e territoriali dell'area di Scanzano Jonico
12 -
Piano
preliminare di validazione della scelta del sito
13 -
Conclusioni
6 INVENTARIO DEI
RIFIUTI RADIOATTIVI DI II CATEGORIA
6.1 Premessa
La Guida Tecnica n. 26 definisce come rifiuti di II categoria i rifiuti
a bassa e media attività che contengono essenzialmente radionuclidi con
tempo di dimezzamento uguale o inferiore a 30 anni, e una quantità assai
limitata di radionuclidi a lunga vita, così da raggiungere, nell’arco di
alcune centinaia di anni, concentrazioni di radioattività paragonabili
al fondo naturale. In particolare, perché un rifiuto possa essere
considerato di II categoria, la concentrazione di radioattività, a
seguito dei processi di trattamento e condizionamento, non deve
superare, all’atto dello smaltimento, i valori indicati nella tabella
6.1 (Tab. 1 GT n. 26).
L’inventario dei rifiuti radioattivi di II categoria presenti sul
territorio nazionale e da conferire al deposito definitivo comprende:
– i rifiuti radioattivi già prodotti, che sono in prevalenza stoccati
negli impianti di origine e
in gran parte ancora da condizionare;
– i rifiuti radioattivi che verranno prodotti a seguito dello
smantellamento degli impianti
nucleari;
– i rifiuti radioattivi che continueranno ad essere prodotti in futuro a
causa dell’uso dei radioisotopi
in campo industriale, ospedaliero e nella ricerca.
Di tali rifiuti, come già detto, occorre conoscere sia il volume
complessivo, da ricavare attraverso la stima dei manufatti che si
ottengono a valle dei relativi processi di trattamento e
condizionamento, sia il contenuto radiologico, in termini di quantità di
radioattività totale e di quantità di radioattività attribuita ai
singoli radionuclidi più rappresentativi e/o più significativi ai fini
delle valutazioni di sicurezza a lungo termine (tabella 6.2).
Per la definizione dell’inventario volumetrico e radiologico sono stati
presi a riferimento:
– per le centrali di potenza SOGIN: i lavori svolti presso la SOGIN
dall’Unità Trattamento
Rifiuti, riassunti nel documento “Inventario dei materiali provenienti
dalle centrali nucleari
della SOGIN e destinati al deposito nazionale per i rifiuti radioattivi”
(aprile 2003);
– per gli impianti di ricerca del ciclo del combustibile ENEA e per le
altre installazioni nucleari
(CCR di Ispra, Nucleco, Fiat Avio, CISAM e FN): i lavori effettuati
dalla Task Force
Sito dell’ENEA, riassunti nel documento “Inventario nazionale dei
rifiuti radioattivi -
2000 - 3a edizione”, e i Project Reports N. 01-25, 01-29, 01-30, 01-33 e
01-38 realizzati
dalla NAGRA nel 2001 per conto della stessa Task Force ENEA.
Si riporta qui di seguito una sintesi dei criteri e delle procedure
adottati per la definizione dei predetti inventari.
6.2 Metodologia di stima dell’inventario dei
rifiuti di II categoria
Per quanto riguarda la stima del volume dei rifiuti radioattivi di II
categoria esistenti, essa è stata condotta con riferimento alle diverse
tipologie:
– per quelli già condizionati, sono stati acquisiti i dati relativi al
numero e al volume dei
singoli manufatti; essendo stati condizionati in passato in assenza
della definizione di contenitori standard, ciò determina una maggiore
eterogeneità nelle tipologie di manufatti
che si prevede arriveranno al deposito.
– per quelli ancora da condizionare, si è stimato il quantitativo di
manufatti sulla base dei
più idonei processi di condizionamento e sulla base dell’utilizzo di
contenitori standard.
La stima della quantità di rifiuti prodotti dalla disattivazione delle
installazioni nucleari è stata ricavata:
– sulla base delle valutazioni del possibile contenuto di radionuclidi,
ricavate sia dalle notizie storiche disponibili per ciascun impianto,
sia dall’utilizzo di opportuni codici di calcolo, sia, ove esistenti, da
misure direttamente effettuate su componenti e parti
dell’impianto;
– sulla base dell’assunzione di limiti di demarcazione conservativi tra
materiale classificabile come “rifiuto radioattivo” e materiale
rilasciabile o riutilizzabile (“clearance levels”);
– sulla base della previsione di applicazione, per il materiale
risultante classificabile come
“rifiuto radioattivo”, dei più opportuni processi di condizionamento e
dell’utilizzo dei più
idonei contenitori standard.
La stima dei rifiuti che continueranno ad essere prodotti da attività di
ricerca e da impieghi ospedalieri o industriali è stata effettuata
prendendo a riferimento la media della produzione nazionale di tali
rifiuti negli ultimi anni.
In merito al contenuto radiologico dei rifiuti, si è operato come segue:
– Per i rifiuti radioattivi esistenti, sono stati utilizzati, come fonte
primaria, i dati di attività
totale e quelli relativi ai radionuclidi di facile rilevabilità
(tipicamente Cs-137 e Co-60), utilizzando questi ultimi come riferimento
per ricavare, quando non disponibili, i dati relativi
ai radionuclidi di più specifico interesse, tramite opportuni fattori di
correlazione ricavati
dalla letteratura corrente e/o dai risultati di prove distruttive su
campioni rappresentativi13.
– Per i rifiuti radioattivi che deriveranno dalla disattivazione degli
impianti, il contenuto di
radionuclidi, è stato ricavato sia dalle notizie storiche disponibili
per ciascun impianto,
sia dall’utilizzo di opportuni codici di calcolo, sia, ove esistenti, da
misure direttamente
effettuate su componenti e parti dell’impianto; anche in questo caso,
per ottenere informazioni sulla concentrazione di radioattività dei
radionuclidi di più specifico interesse di cui mancavano informazioni di
tipo diretto, si è applicato il metodo dei fattori di correlazione;
– Per i rifiuti radioattivi di produzione futura da attività di ricerca
e per uso industriale o ospedaliero si è preso come riferimento la
tipologia e la concentrazione di radioattività
media dell’attuale produzione.
De sottolineare infine che nelle valutazioni dei rifiuti radioattivi
attualmente immagazzinati nei vari impianti si è fatto particolare
riferimento al sistema informativo APAT relativo all’ “Inventario
nazionale dei rifiuti radioattivi”.
I dati degli inventari presi a riferimento, non sempre tra loro coerenti
e spesso incompleti, sono stati sottoposti a revisione critica, anche
tenendo conto dei più recenti aggiornamenti disponibili, curando in
particolare:
– sulla base della conoscenza dei processi avvenuti all’interno degli
impianti, di escludere
a priori la presenza di determinati radionuclidi;
– di razionalizzare l’utilizzazione dei “fattori di correlazione” (detti
anche “scaling factors”)
in funzione dell’effettivo andamento dei processi (ad esempio, uno
scaling factor applicabile al combustibile tal quale non lo è più se il
combustibile ha subito trasformazioni chimiche, come nel caso del
riprocessamento);
– di limitare rigorosamente l’inventario ai soli rifiuti di II
categoria, escludendo quelli più direttamente riconducibili alla III
categoria (ad esempio, i rifiuti cementati a più elevata radioattività
dell’Impianto ITREC).
A seguito della suddetta revisione critica si sono ricavati gli
inventari volumetrico e radiometrico qui esposti.
6.3 Inventario dei rifiuti di II categoria
L’inventario volumetrico totale dei rifiuti di II categoria esistenti in
Italia è riportato nella tabella 6.3 per le diverse installazioni
nucleari. Il volume totale dei manufatti condizionati da conferire al
deposito risulta pari a circa 52.000 m3.
L’inventario radiometrico totale dei rifiuti di II categoria esistenti
in Italia è riportato nella tabella 6.4, suddiviso per radionuclidi di
interesse e per impianti di provenienza.
La mancata indicazione della concentrazione di alcuni singoli
radionuclidi nei vari impianti è dovuta sia all’esclusione della loro
presenza (come ad esempio per FN), sia alla difficoltà di ottenere dati
misurabili strumentalmente o deducibili con metodi indiretti (codici di
calcolo, fattori di correlazione). Peraltro, in questo caso, l’eventuale
contributo radiologico dei radionuclidi di cui manca la stima è da
ritenersi nettamente inferiore a quello dei radionuclidi principali, e
pertanto l’inventario totale può considerarsi egualmente rappresentativo
in termini di radioattività totale.
L’attività totale - in termini di rifiuti di II categoria presenti e
futuri - da conferire al deposito definitivo risulta pari a circa 300
TBq (circa 8.000 Ci), costituita essenzialmente dai tipici prodotti di
attivazione delle centrali nucleari (Fe-55, Co-60, Ni-63) e dai tipici
prodotti di fissione (Sr-90, Cs-137) degli impianti del ciclo del
combustibile.
La tipologia di deposito geologico profondo consente di collocare in
esso, nella sezione dedicata alla II categoria, anche particolari
tipologie di rifiuti i cui radionuclidi costituenti, pur a
radiotossicità relativamente bassa (tabella 6.2), eccedono i limiti
della II categoria, come ad esempio il Fe-55, il Ni-59, il Ni-63, il
C-14, il trizio. È questo il caso, a titolo esemplificativo, di
particolari tipi di rifiuti costituiti da metalli attivati prodotti
dalle centrali nucleari e della grafite della centrale di Latina.
Includendo tali particolari tipologie di rifiuti, il volume complessivo
da collocare nella sezione dedicata alla II categoria sale a circa
57.000 m3 con radioattività totale di circa 28.000 Ci corrispondenti a
1,03 x 106 GBq.
A scopo indicativo vengono infine presentati due diagrammi relativi ai
contributi dei singoli impianti per quanto riguarda
– il volume di manufatti che verranno conferiti al deposito (figura
6.1);
– la radioattività conferita al deposito (figura 6.2).
Dall’esame dei diagrammi si evidenzia che le centrali SOGIN
contribuiscono per circa il 50% al volume totale di manufatti e per
circa il 45% al totale dell’attività conferita al deposito. Tra le
centrali si evidenzia come la sola centrale di Latina contribuisca per
circa il 25% in termini di volume di manufatti (questo perché per Latina
i previsti processi di condizionamento ipotizzati non permettono una
sostanziale riduzione di volume come invece è atteso dai i processi
ipotizzati per le altre centrali).
In termini di attività si nota una sostanziale equivalenza del
contributo delle centrali di Latina, Trino e Garigliano e degli impianti
di riprocessamento di Saluggia e Trisaia (valori tra l’12 e il 15%)
mentre al Centro di Ispra viene attribuito un contributo pari a un
quinto dell’attività totale. I valori assai più ridotti di altri
importanti impianti (ad esempio, la centrale di Caorso e l’Impianto
Plutonio di Casaccia) si giustificano con una preponderante attribuzione
della radioattività ai rifiuti di III categoria.
Ai fini della valutazione dei volumi finali dei materiali e dei
manufatti da conferire al deposito definitivo, occorre tenere presente
che sussistono tuttora significativi elementi di incertezza,
specialmente nei riguardi dei rifiuti provenienti dalla disattivazione
degli impianti.
L’effettivo quantitativo di tali rifiuti i dipenderà infatti non
soltanto dai processi di condizionamento che verranno messi in atto, o
dal volume dei contenitori impiegati, ma anche e soprattutto dagli
effettivi livelli di contaminazione che verranno riscontrati e dai
processi di decontaminazione più o meno spinta cui verranno sottoposti i
sistemi, i componenti e gli edifici prima e/o dopo il loro
smantellamento.
Altro fattore determinante sarà l’effettivo quantitativo di materiale
solido che sarà possibile rilasciare come rifiuto convenzionale (e
quindi non considerato rifiuto radioattivo, previo controllo
radioprotezionistico) in base ai limiti di rilascio (“clearance levels”)
definiti dalle autorità competenti.
Con riferimento al possibile rilascio, un ulteriore parametro che potrà
influire sul reale volume di rifiuti è la concreta possibilità che gli
edifici in cui erano alloggiati gli impianti, anziché essere anch’essi
demoliti, possano essere decontaminati e quindi riutilizzati
destinandoli ad altre attività di tipo convenzionale. Ciò, ovviamente,
previa totale rimozione del loro contenuto di radioattività, certificata
mediante opportune procedure di indagine approvate dalle autorità di
sicurezza, In ogni caso, le valutazioni contenute nel presente
inventario rappresentano quanto di più accurato possibile all’attuale
stato delle conoscenze. In base ai parametri di riferimento adottati,
esse sono da considerarsi comunque conservative.
Analoghe considerazioni vanno riferite all’inventario radiometrico,
anch’esso da ritenersi come quanto di più accurato possibile all’attuale
stato delle conoscenze, ma suscettibile di essere ulteriormente
raffinato in termini sia di concentrazioni di singoli radionuclidi sia
di radioattività totale finale. Le azioni attualmente in corso nei vari
impianti finalizzate ad una più puntuale caratterizzazione radiologica
degli stessi, ricorrendo maggiormente a misurazioni dirette, anche allo
scopo di affinare i metodi indiretti (codici di calcolo, fattori di
correlazione, ecc.), potranno produrre in futuro tabelle di inventario
più complete e accurate della attuale tabella 6.4.
Al fine di completare il quadro dei rifiuti radioattivi italiani sembra
opportuno ricordare che il previsto rientro in Italia dei rifiuti di II
e III categoria derivanti dal riprocessamento del combustibile inviato
dalle centrali ex ENEL all’impianto di Sellafield in base al “Service
Agreement” con la BNFL (vedasi tabella 6.5) potrebbe porre alcune
ulteriori problematiche di cui si dovrà tenere conto.
Ai fini del presente studio, particolare interesse riveste il possibile
rientro dei rifiuti della categoria SLLR (Solid Low Level Residues,
vedasi tabella 6.5), in quanto assimilabili alla II categoria. Peraltro,
è opportuno segnalare che sono in corso trattative tra SOGIN e BNFL
finalizzate al ritorno in Italia dei soli rifiuti ad alta attività
vetrificati, includendo in essi la quota-parte (in termini di
“equivalenza radiotossicologica”) relativa ai rifiuti cementati di media
attività (ILR, Intermediate Level Residues, riconducibili alla III
categoria) e ai rifiuti cementati di bassa attività (SLLR,
riconducibili, come già detto, alla II categoria). Nel caso di mancato
accordo sulla “sostituzione”, i residui a bassa attività dovranno
trovare collocazione nel deposito definitivo, tenendo presente che le
caratteristiche dei contenitori sono diverse da quelle previste per i
moduli.
6.4 Tabelle e
figure
Tabella 6.1 - Limiti di concentrazione per i rifiuti radioattivi di II
categoria condizionati ai fini dello smaltimento.
Tabella 6.2 - Radionuclidi significativi ai fini delle valutazioni di
sicurezza per il deposito definitivo.
Tabella 6.3 - Inventario volumetrico e
radiometrico totale dei rifiuti di II categoria da conferire al
deposito.
Tabella 6.4 - Inventario radiometrico
totale dei rifiuti di II categoria da conferire al deposito.
Tabella 6.5 - Caratteristiche dei rifiuti
radioattivi condizionati che dovrebbero tornare in Italia dopo il
riprocessamento negli impianti BNFL.
Figura 6.1 - Rifiuti di II categoria da
conferire al deposito per volume di manufatti.
Figura 6.2 - Attività dei rifiuti di II
categoria da conferire al deposito.
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