La gestione dei rifiuti radioattivi: aspetti normativi e situazione italiana

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1 La gestione dei rifiuti radioattivi: aspetti normativi e situazione italiana Piacenza 6 dicembre 2005 M.Dionisi 1

2 La gestione dei rifiuti radioattivi: aspetti normativi e situazione italiana PRODUZIONE ASPETTI NORMATIVI GESTIONE DEI RIFIUTI RADIOATTIVI SITUAZIONE ITALIANA M.Dionisi 2

3 Produzione dei rifiuti radioattivi La produzione di rifiuti è un fatto normale: ogni attività industriale ha il suo scarto. I rifiuti radioattivi non sono prodotti solo dalle attività connesse con l uso del nucleare per l energia elettrica (Centrali Nucleari e Impianti del ciclo del combustibile), ma anche dall utilizzo delle radiazioni per uso medico (pratiche diagnostiche e terapeutiche), per uso industriale (radiografie, traccianti) e per irraggiamento di prodotti agricoli. I rifiuti radioattivi presenti oggi in Italia derivano sostanzialmente dall esercizio delle 4 Centrali Nucleari e dalle attività di ricerca nel campo del ciclo del combustibile nucleare. Resta comunque la produzione dei rifiuti radioattivi di origine medico-industriale (ca 200 m3/ anno) M.Dionisi 3

4 Aspetti normativi La gestione dei rifiuti radioattivi è regolata dal Decreto Legislativo 230/95, come tutte le attività che prevedono l impiego o la manipolazione o la detenzione di sostanze radioattive. Il Capo VI del D.Lvo 230/95 è specificamente dedicato alla gestione dei rifiuti radioattivi. Restano regolamentate nell ambito del Capo VII le fasi della gestione che si svolgono negli impianti di cui al Capo VII stesso. In attuazione della Direttiva EURATOM 96/29, il D.Lvo 230/95 è stato integrato e modificato dal D.Lvo 241 del Sono ancora in fase di elaborazione numerosi decreti applicativi del D.Lvo 230/95, tra cui quelli relativi al Capo VI. M.Dionisi 4

5 Aspetti normativi - Classificazione CLASSIFICAZIONE DEI RIFIUTI RADIOATTIVI AI FINI DELLA GESTIONE rifiuti a bassa attività, rifiuti a media attività e breve-medio tempo di dimezzamento: rifiuti la cui radioattività decade a valori compatibili con il fondo naturale entro alcune centinaia di anni (con radionuclidi a vita media inferiore o al massimo uguale a 30 anni) rifiuti ad alta attività e/o a lungo tempo di vita media: rifiuti la cui radioattività decade a valori compatibili con il fondo naturale solo entro alcune centinaia di migliaia di anni ed oltre M.Dionisi 5

6 LA GUIDA TECNICA N. 26 Gestione dei Rifiuti Radioattivi Definisce gli obiettivi generali Classifica i rifiuti in tre categorie Definisce in modo puntuale le modalità di gestione dei rifiuti di Seconda Categoria Necessita di un aggiornamento, in particolare: per la ridefinizione della prima categoria per le modalità di gestione dei rifiuti di terza categoria per le modalità di gestione del combustibile irraggiato per la definizione dei criteri di sicurezza per il sito nazionale di smaltimento dei rifiuti di seconda categoria M.Dionisi 6

7 GT 26 Classificazione CATEGORIA DEFINIZIONE ESEMPI DI TIPOLOGIE SMALTIMENTO DEFINITIVO Prima Categoria Rifiuti la cui radioattività decade in tempi dell'ordine di mesi o al massimo di qualche anno Rifiuti da impieghi medici o di ricerca, con tempi di dimezzamento pari ad alcuni mesi (I125, I131,P32) come i rifiuti convenzionali Seconda Categoria Rifiuti che decadono in tempi dell'ordine delle centinaia di anni a livelli di radioattività di alcune centinaia di Bq/g, e che contengono radionuclidi a lunghissima vita media a livelli di attività inferiori a 370 Bq/g nel prodotto condizionato. Rifiuti da reattori di ricerca e di potenza, rifiuti da centri di ricerca, rifiuti da decontaminazione e smantellamento di impianti. (Co60, Cs137, Sr90, Ni63) in superficie o a bassa profondità con strutture ingegneristiche Terza Categoria Rifiuti che decadono in tempi dell'ordine delle migliaia di anni a livelli di radioattività di alcune centinaia di Bq/g, e che contengono radionuclidi a lunghissima vita media a livelli di attività superiori a 3700 Bq/g nel prodotto condizionato. Rifiuti vetrificati prodotti dal riprocessamento che dovranno rientrare in Italia; combustibile irraggiato se non riprocessato; rifiuti contenenti plutonio da attività di ricerca; rifiuti EUREX-ENEA. (Am241, Pu, U, Np237, Tc99) in formazioni geologiche a grande profondità. M.Dionisi 7

8 Normativa nazionale - UNI UNI (1997) Manufatti di rifiuti radioattivi condizionati Caratterizzazione UNICEN 189 (2001) Materiali solidi provenienti dagli impianti nucleari - Metodi e procedure per il controllo radiologico ai fini dell allontanamento UNICEN 200 (2002) Manufatti di rifiuti radioattivi condizionati. Qualificazione dei processi di condizionamento per manufatti appartenenti alla 2a Categoria UNICEN 214 (2003) Deposito finale per manufatti di rifiuti radioattivi di 2a Categoria 8

9 Normativa Internazionale IAEA Safety Fundamentals Safety Requirements Safety Guides Safety Reports Technical reports 9

10 LA CONVEZIONE CONGIUNTA Pochi giorni fa l Italia ha finalmente ratificato la Convenzione Internazionale Congiunta sulla Sicurezza della Gestione del Combustibile Irraggiato e sulla Sicurezza della Gestione dei Rifiuti Radioattivi. 10

11 LA CONVEZIONE CONGIUNTA Questo importante trattato internazionale, entrato in vigore nel 2001, stabilisce precisi impegni per i Paesi firmatari, tra cui, in particolare, si segnalano: definire la policy nazionale garantire la sicurezza della gestione stabilire e applicare un chiaro quadro legislativo e regolatorio garantire opportune strutture operative garantire adeguate risorse 11

12 LA GESTIONE DEI RIFIUTI RADIOATTIVI Obiettivo fondamentale della gestione dei rifiuti radioattivi è proteggere le presenti e future generazioni dall esposizione alle radiazioni e dal potenziale rilascio dei radionuclidi nella biosfera. Il criterio guida è quindi: isolare i radionuclidi utilizzando tecnologie adeguate in funzione del tempo in cui i radionuclidi presenti nel rifiuto radioattivo rimane pericoloso Tali obiettivi sono perseguiti in modo ottimale mediante la predisposizione di più barriere capaci di isolare i rifiuti radioattivi ("concetto multibarriera"). 12

13 La Gestione dei Rifiuti Radioattivi reattori nucleari ciclo del combustibile produzione e uso dei radioisotopi (medicina, industria) smantellamento impianti GENERAZIONE GENERAZIONE DEI DEI RIFIUTI RIFIUTI RACCOLTA RACCOLTA E TRASPORTO TRASPORTO TRATTAMENTO TRATTAMENTO E CONDIZIONAMENTO CONDIZIONAMENTO riduzione riduzione di di volume volume immobilizzazione immobilizzazione confezionamento confezionamento STOCCAGGIO STOCCAGGIO TEMPORANEO TEMPORANEO Sorveglianza Minimizzazione Segregazione Sorveglianza Monitoraggio Garanzia di Qualità Qualificazione del processo Controlli di qualità sul prodotto Sorveglianza Monitoraggio (a): rifiuti a bassa attività e breve vita media (b): rifiuti ad alta attività e/o lunga vita media SMALTIMENTO SMALTIMENTO DEFINITIVO DEFINITIVO in in superficie superficie o o a a bassa bassa profondità (a) profondità (a) in in formazioni formazioni geologiche geologiche profonde (b) profonde (b) Analisi delle prestazioni Garanzia di Qualità Controlli di Qualità Sorveglianza 13

14 TRATTAMENTO Principali obiettivi da perseguire: ridurre il volume del rifiuto radioattivo separare la componente radioattiva dal grosso della matrice inerte trasformare il rifiuto radioattivo in forme compatibili con il successivo processo di condizionamento insolubilizzare i radionuclidi allo scopo di incrementare le proprietà di resistenza alla lisciviazione del prodotto condizionato Esempi di trattamento: evaporazione filtrazione - ultrafiltrazione scambio ionico precipitazione - flocculazione incenerimento supercompattazione 14

15 CONDIZIONAMENTO Principale obiettivo da perseguire: immobilizzare, all'interno di un idoneo contenitore, il rifiuto radioattivo inglobandolo in una matrice solida stabile, che soddisfi i requisiti minimali in modo da ottenere una forma idonea allo smaltimento definitivo. Principali proprietà della matrice immobilizzante o inglobante: compatibilità fisica e chimica insolubilità e impermeabilità resistenza meccanica resistenza agli agenti esterni resistenza al calore e alle radiazioni stabilità durante lo stoccaggio Esempi tipici di processi di condizionamento: per i rifiuti a breve vita o a lunga vita non autoriscaldanti: cementazione per i rifiuti ad alta attività e a lunga vita riscaldanti: vetrificazione 15

16 Fase della gestione : condizionamento (2 Categoria) Condizionamento di pizze di fusti supercompattati 16

17 Fase della gestione : condizionamento (3 Categoria) Vetrificazione di rifiuti ad alta attività: colata del vetro attivo 17

18 Fase della gestione : interim storage (2 Categoria) Interim storage di fusti condizionati 18

19 STOCCAGGIO TEMPORANEO Lo stoccaggio temporaneo in strutture ingegneristiche adeguate è necessario nei casi in cui il rifiuto radioattivo condizionato presenta delle caratteristiche di produzione di calore. Tipicamente i rifiuti radioattivi ad alta attività per i quali si prevede uno stoccaggio di ca anni prima di essere smaltiti in formazioni geologiche profonde. Ma anche per i rifiuti a bassa e media attività deve essere previsto uno stoccaggio temporaneo, in funzione della disponibilità o meno di un sito di smaltimento per tale tipologia di rifiuti. 19

20 Fase della gestione : interim storage (3 Categoria) Interim storage di contenitori di vetri ad alta attività (La Hague, Francia) 20

21 Fase della gestione : interim storage (combustibile) Cask dual purpose per combustibile irraggiato (Gorleben, Germania) 21

22 Il deposito definitivo nella gestione dei rifiuti radioattivi Obiettivo fondamentale di sicurezza e radioprotezione per la gestione dei rifiuti radioattivi è la protezione dell uomo e dell ambiente. La collocazione dei rifiuti appositamente condizionati in una apposita struttura senza l intenzione di rimuoverli rappresenta l ultimo stadio per il raggiungimento di tale obiettivo. 22

23 Il confinamento dei radionuclidi Il confinamento dei radionuclidi tale da assicurare che essi non ritornino nella biosfera viene raggiunto non solo attraverso strutture ingegneristiche a più strati, ma anche mediante le caratteristiche tettoniche ed idrogeologiche del sito stesso (barriere naturali) 23

24 Depositi definitivi di tipo superficiale Tra i rifiuti condizionati e l'ambiente esterno vengono frapposte varie barriere in serie: La matrice cementizia con cui il rifiuto è stato condizionato Il fusto metallico contenente il rifiuto condizionato Un modulo di cemento contenente più fusti Una cella di deposito contenente più moduli Le pareti esterne della cella di deposito Le coperture soprastanti ed il sottosuolo 24

25 Fase della gestione : smaltimento (2 Categoria) Schema di smaltimento: applicazione del concetto multibarriera 1. Fusto condizionato 3. Contenitore di più contenitori 2. Contenitore di più fusti 4. Rivestimento esterno 25

26 Fase della gestione : smaltimento (2 Categoria) Sito spagnolo di EL CABRIL (capacità: m 3 ) 26

27 Il deposito definitivo per la 3a Categoria Per i rifiuti radioattivi ad alta attività (3 Categoria) i tempi necessari per il loro decadimento è dell ordine delle centinaia di migliaia di anni. In questo caso, anche se vengono adottati come barriere ingegneristiche materiali e tecnologie di avanguardia (titanio, multibarriere ad elevato grado di integrità, etc..), la barriera naturale assume un ruolo fondamentale. Il sito deve quindi avere elevate caratteristiche di stabilità geologica, tettonica, idrogeologica e sismica 27

28 Fase della gestione : smaltimento (3 Categoria) 1. Tunnel di deposito per rifiuti di 3 cat. condizionati. 2. Gallerie di accesso ai tunnel. 3. Barriere ingegneristiche. 4. Barriere geologiche. Modello di smaltimento geologico 28

29 Inventario Attività in Italia 29

30 Inventario Attività per Regione 1 1, Bq 30

31 Inventario Attività per Regione 2 8, Bq 31

32 Inventario Attività per Regione 3 1, Bq 32

33 Inventario Attività per Regione 4 4, Bq 33

34 Stime sui rifiuti radioattivi condizionati Tipologia Quantità Attività (TBq) Rifiuti radioattivi di 2a Cat m Rifiuti radioattivi di 3a Cat m Rifiuti radioattivi dalla BNFL 20(33) m Combustibile irraggiato Combustibile Superphoenix 235 t 300 t n.d. Sorgenti dismesse

35 Il problema dei rifiuti radioattivi in Italia La chiusura di tutte le attività nucleari non ha risolto il problema della gestione dei rifiuti radioattivi. I rifiuti sono accumulati presso i rispettivi siti di produzione e ca. il 90 % risulta ancora non condizionato. Non esiste né un deposito centralizzato per la raccolta dei rifiuti, né un sito di smaltimento definitivo per i rifiuti a media attività (2a Cat.). Lo smantellamento degli impianti nucleari produrrà una ulteriore notevole quantità di rifiuti da gestire e smaltire. Rientro in Italia dei rifiuti condizionati derivanti dal riprocessamento, nonché del combustibile irraggiato Superphénix. 35

36 La messa in sicurezza dei rifiuti radioattivi italiani Esigenze Prioritarie Condizionare tutti i rifiuti radioattivi già prodotti Stoccaggio in sicurezza dei rifiuti condizionati nei siti esistenti Individuare, caratterizzare e rendere operativo un sito nazionale centralizzato obblighi previsti dalla Convenzione Internazionale sulla Sicurezza della Gestione del Combustibile e dei Rifiuti Radioattivi, di cui l Italia é firmataria 36

37 Il deposito nazionale Riassumiamo brevemente le iniziative volte alla soluzione del problema che si sono succedute a partire alle due conferenze del 1995 e Gruppo di Lavoro Destinazione dei Rifiuti Radioattivi istituito dal Dipartimento della Protezione Civile 1999 Commissione Parlamentare di Inchiesta sul Ciclo dei Rifiuti 1999 Indirizzi Strategici per la gestione degli esiti del nucleare del Ministro dell Industria 2001 Gruppo di Lavoro istituito nell ambito di un Accordo tra Governo, Regioni e Province Autonome per la gestione in sicurezza dei rifiuti radioattivi 2003 Legge 368 del 23 dicembre 2003 per la procedura di individuazione e realizzazione del deposito nazionale di rifiuti di 3a Categoria Legge 239/04 che introduce nuove disposizioni per la gestione e messa in sicurezza dei rifiuti radioattivi, in particolare l individuazione del sito per la sistemazione definitiva dei rifiuti di seconda categoria utilizzando la stessa procedura prevista per quello di terza categoria 37

38 Il deposito nazionale? Nonostante tutte queste iniziative Istituzionali, Risoluzioni governative, raccomandazioni da Organismi Tecnici e addirittura Leggi, registriamo oggi un momento di appannamento riguardo all obiettivo che l Italia si era posta Disponibilità del deposito nazionale per il

39 Conclusioni 1 Si deve provvedere al condizionamento di tutti i rifiuti radioattivi presenti sui siti italiani utilizzando tecniche e/o dispositivi che ne garantiscano la conservazione in sicurezza a lungo termine (esempio: contenitori ad alta integrità) 39

40 Conclusioni 2. Necessità di realizzare adeguate strutture ingegneristiche per lo stoccaggio a lungo termine nei siti in qualsiasi scenario ipotizzabile 40

41 Conclusioni SCENARIO 1 Il 1 gennaio 2009 è operativo il deposito nazionale! non è pensabile trasportare tutti i rifiuti in breve tempo (secondo studi effettuati dall ENEA, occorrono più di venti anni) 41

42 Conclusioni SCENARIO 2 Realizzazione del deposito nazionale differita e quindi ripensamento sulla strategia di smantellamento accelerato: Limitare lo smantellamento al safe Store, senza quindi smantellare l isola nucleare, lasciandola in custodia protettiva passiva per altri anni! Si producono sicuramente meno rifiuti radioattivi, ma occorre considerare che oggi solo pochi siti hanno la capacità di stoccaggio adeguata per i rifiuti già esistenti 42

43 Conclusioni Appare evidente che un deposito di stoccaggio anche se nella migliore delle ipotesi deve operare per anni, non si possa realizzare senza necessari requisiti sia strutturali che gestionali tali strutture potrebbero dover accogliere anche i rifiuti di ritorno dall estero di rispettiva pertinenza (Latina, Garigliano, Trino e Caorso dovranno accogliere i rifiuti dal riprocessamento del combustibile) 43

44 HABOG Olanda 44

45 Conclusioni 3. In ogni caso ribadisce la indispensabilità e inderogabilità di un deposito nazionale: Non è pensabile lasciare in eredità alle future generazioni una ventina di siti sparsi sul territorio italiano 45