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Il carbone radioattivo

Il carbone radioattivo

La crisi energetica ed economica di questi ultimi anni e la conseguente diminuzione della disponibilità delle riserve di petrolio, su scala mondiale, ha comportato un progressivo aumento dell’utilizzo del carbone.

Un problema ambientale e sanitario non secondario, tra i tanti, nella combustione di carbone per la produzione di energia elettrica, è rappresentato dalla emissione di radionuclidi, in particolare quelli della serie dell’Uranio: il carbone è radioattivo.

Un parametro fondamentale per la valutazione dell’effettivo impatto radioattivo della combustione di tale combustibile è ovviamente la tipologia e la provenienza del carbone utilizzato.

Il carbone è infatti un combustibile fossile la cui composizione chimica cambia da miniera a miniera. Esistono perciò tipologie di carbone più o meno ricche in zolfo, mercurio ed altro.

Il carbone minerale è comunque sempre più o meno ricco di numerosi radionuclidi naturali (Uranio, Torio, Radio, Radon ecc…) ossia elementi radioattivi, potenzialmente responsabili di leucemie, linfomi e tumori del polmone.

Queste particelle sono presenti nella polvere che si solleva dalla movimentazione del carbone, nei fumi (sotto forma di micro particolato) e nelle ceneri di combustione. Polveri che si respirano e si ingeriscono e che tendono ad accumularsi, perché il nostro metabolismo non possiede la capacità di disfarsene.

Queste particelle ricadono inoltre sui terreni agricoli, sui corsi d’acqua, in mare e da qui ritornano sulle nostre tavole in maniera silenziosa.

Nel 2005 la Commissione Ambiente del Parlamento Europeo ha sottolineato l’elevata esposizione alle radiazioni dei lavoratori delle centrali a carbone e degli abitanti delle zone limitrofe alle centrali a carbone (pari a 100‐150 microSv/anno).

Per darvi una misura della dose assunta, immaginate che una singola lastra del torace comporta l’assorbimento di una dose di radiazioni  di circa 20 microSievert. Ciò significa che chi vive accanto ad una centrale a carbone assorbe una dose di radiazioni pari a 5‐8 radiografie all’anno, in pratica una “lastra” ogni due mesi.

 

Quanta radioattività c’è nel carbone?

I radionuclidi più pericolosi sono presenti da 4 a 20 parti per milione nel carbone. Ciò vuol dire che una centrale a carbone da 4 milioni di tonnellate/anno movimenta nel frattempo da 16 a 80 tonnellate/anno di pericolosi elementi radioattivi.

E’ stato stimato (Eisenbud and Petrow, 1964) che la radioattività immessa in atmosfera come isotopo 226 del Radio (226Ra), da una singola centrale a carbone è dell’ordine dei 74 MBq/anno. Altre stime suggeriscono valori anche 10 volte maggiori (Papastefanou and Charalambous, 1980).

Da notare che tali studi si riferiscono al solo isotopo 226 del Radio, quindi ad un solo radionuclide.

Se considerassimo l’intera catena di decadimento dell’238Uranio, si otterrebbero valori notevolmente superiori a quelli citati.

 

Quale è il meccanismo tossico delle radiazioni?

Le radiazioni sono capaci di colpire i cromosomi e lesionare il loro ingrediente più importante: il DNA (ossia la banca dati che contiene tutte le informazioni necessarie alle nostre cellule per ogni singola operazione).

Il DNA è strutturato in maniera “ridondante”: accanto a lunghi tratti “tampone”, senza importanza, ci sono zone di filamento che codificano per una singola proteina, i cosiddetti “geni”.

Quando un gene viene modificato, il risultato è imprevedibile. Il messaggio che era conservato in esso è infatti cambiato ed il gene può pertanto:

  • smettere di funzionare,
  • accelerare la sua attività
  • produrre una proteina mostruosa (mutata).

L’effetto finale della mutazione potrà pertanto essere la morte della cellula, l’acquisizione di una malattia genetica ex novo, un tumore.

Se la mutazione colpisce cellule rapidamente proliferanti, come nel caso di un embrione (gravidanza di poche settimane) o di un feto, gli effetti della mutazione si diffonderanno a tutte le cellule che derivano da quella mutata e l’effetto “domino” sarà rapidamente diffuso a tutto l’organismo. Ciò spiega la fragilità delle donne in stato di gravidanza all’esposizione alle radiazioni ionizzanti.

Nel caso la mutazione abbia colpito un oocito o uno spermatogonio (le cellule base che diverranno rispettivamente ovulo o spermatozoo), essa diverrà ereditabile.

Gravi problemi di radioprotezione si pongono pertanto anche per tutti i giovani adulti che sperano di concepire un figlio.

 

Una centrale a carbone quindi somiglia ad una centrale nucleare?

Una centrale nucleare è una struttura chiusa da un bunker, in cui il materiale radioattivo arriva in barre solide e non produce polveri.

Una centrale a carbone invece movimenta milioni di tonnellate di combustibile scaricandolo da una nave, subisce perdite di polveri a più livelli, emette dal camino e ad ogni pulizia della caldaia.

Risulta evidente, dunque, che il rischio radiologico diffuso da una centrale a carbone sia addirittura superiore a quello di una centrale nucleare (Eisenbud and Petrow, 1964; Aurand, 1978; Kolb, 1978).

 

 

Riferimenti

 

  1. Aurand, K., 1978. Energieerzeugung und strahlenrisko. Wiss Umwelt 2, 65–74.
  2. Coles, D.G., Ragaini, R.C., Ondov, J.M., 1978. Behavior of natural radionuclides in Western coal-fired power plants. Environmental Science and Technology 12, 442–446.
  3. Eisenbud, M., Petrow, H.G., 1964. Radioactivity in the atmospheric effluents of power plants that use fossil fuels. Science 144, 288–289.
  4. McBride, J.P., Moore, R.E., Witherspoon, J.P., Blanco, R.E., 1978. Radiological impact of airborne effluents of coal and nuclear plants. Science 202, 1045–1050.7
  5. Papastefanou, C., Charalambous, S., 1979. On the radioactivity of fly ashes from coal power plants. Zeitschrift fur Naturforschung 34a, 533–537.
  6. Papastefanou, C., Charalambous, S., 1980. Hazards from radioactivity of fly ash from Greek coal power plants (CPP). In: Proceedings of the Fifth International Congress of the International Radiation Protection Association (IRPA), 9–14 March 1980, vol. III, Jerusalem, Israel, pp. 161–165.
  7. Papastefanou, C., Charalambous, S., 1984. On the escaping radioactivity from coal power plants (CPP). Health Physics 46, 293–302.
  8. Papastefanou, C., 2010. Escaping radioactivity from coal-fired power plants (CPPs) due to coal burning and the associated hazards: a review. Journal of Environmental Radioactivity 101, 191–200.

Foto di Fulvio Floccari©

Autore: TerzaStrada

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