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pubblicato il 20 marzo 2011 in terra

Terremoto in Giappone

Approfondimenti sul terremoto
Il Giappone è uno dei paesi in cui i terremoti si verificano con maggiore frequenza. Il motivo di questo fenomeno è facilmente spiegabile: l’arcipelago nipponico, infatti, si trova all’interno di quello che viene chiamato “anello di fuoco”, una zona che corre lungo il bordo dell’Oceano Pacifico, in cui è presente il 75% dei vulcani attivi del mondo (il termine anello di fuoco è proprio dovuto all’intensa attività vulcanica presente in questa zona) e in cui si verifica il 90% dell’attività sismica del pianeta. Questa cintura, a forma di ferro di cavallo, si estende per circa 40 mila chilometri dal nord ovest della Nuova Zelanda alle Filippine, a nord-est del Giappone, a est dell’Alaska, a sud dell’Oregon, della California e del Messico, fino alla Cordigliera delle Ande in  Sud America. Quest’area è interessata da particolari fenomeni geodinamici dovuti alla complessa e tumultuosa geologia che caratterizza questa porzione di pianeta. In particolare, il Giappone si trova in un punto in cui si incontrano quattro placche litosferiche: la placca pacifica, che coincide approssimativamente con l’Oceano Pacifico, la placca del Mar delle Filippine, la placca euroasiatica e la placca nordamericana. Le placche non sono stazionarie, ma “galleggiano” come delle “zattere” sulla sottostante astenosfera parzialmente fusa. Il terremoto che ha colpito il Giappone l’11 marzo è avvenuto proprio nella zona di contatto fra placca pacifica e placca nordamericana. In questa zona, la placca pacifica subduce, cioè scorre, sotto la placca nordamericana muovendosi di quasi 10 centimetri all’anno. Lungo tutto il piano di subduzione si verificano giornalmente moltissimi terremoti, la gran parte dei quali sono percepiti solo dai sismografi, mentre altri, come quello dell’11 marzo, sono violentissimi. Spesso poi questi terremoti sono seguiti da maremoti con onde anomale di eccezionale altezza, dette tsunami. Nella giornata dell’11 marzo si è verificato il caso peggiore: un terremoto di magnitudo 8,9 seguito da uno tsunami con onde alte fino a 10 metri che ha provocato vittime e gravissimi danni a strutture e paesi lungo la costa orientale dell’arcipelago nipponico.

L’educazione al terremoto
Il Giappone è un paese in cui da sempre ci verificano grandi terremoti. Fino a due secoli fa, i giapponesi erano convinti che i terremoti fossero causati dai contorcimenti di grandi pesci gatto e nelle stampe del passato si trovano spesso raffigurati questi animali giustiziati proprio perchè ritenuti causa di terremoti disastrosi. Oggi la scienza moderna ha fatto chiarezza sulle cause dei terremoti e il Giappone ha imparato a convivere con questi fenomeni, sviluppando una grande cultura antisismica e impiegando tecniche all’avanguardia che permettono di fronteggiare questi fenomeni naturali minimizzando vittime e danni alle strutture. Gli edifici del Giappone, infatti, sono costruiti per resistere a terremoti violentissimi e la popolazione nipponica è sottoposta a frequenti esercitazioni che la istruiscono su come comportarsi in caso di terremoto. In tutti luoghi di lavoro e nelle abitazioni, inoltre, è obbligatorio tenere una borsa di sopravvivenza con acqua, cibo liofilizzato, casco, torcia elettrica e radio, da utilizzare in caso di emergenza. Quando si verifica una scossa, la rete radiotelevisiva diffonde contemporaneamente alle immagini un allarme acustico, che può essere udito anche a radio spenta. Dopo due minuti vengono fornite ai cittadini le notizie sull’intensità, sull’epicentro della scossa e sull’eventuale pericolo di maremoto, con l’ora dell’ondata di tsunami prevista. Questo efficiente sistema di gestione del terremoto ha permesso di limitare i danni e le perdite umane che un terremoto di tale intensità avrebbe potuto potenzialmente causare. Ad aumentare l’entità del disastro, infatti, ha contribuito lo tsunami con onde di oltre 10 metri, che ha spazzato via paesi interi e distrutto chilometri di coste.

Il terremoto e il rischio nucleare
E dopo il terremoto scatta l’allarme nucleare. Il forte terremoto dell’11 marzo, infatti, ha danneggiato la centrale di Fukushima, nel nord del Giappone, provocando delle esplosioni. Il rischio nucleare presso la centrale di Fukushima ha fatto riaccendere la discussione sulla questione sicurezza nelle centrali nucleari. Il rischio teorico per una centrale nucleare è sempre presente, ma si deve considerare che questo terremoto è l’evento sismico più deflagrante e devastante che sia stato documentato nella storia del Giappone. Premesso questo ogni manufatto, ogni edificio umano è suscettibile a subire danneggiamenti e guasti a causa dell’effetto di una sollecitazione così intensa. E’ vero che presso la centrale di Fukushima si è verificata un’esplosione, ma non è stata di origine nucleare, bensì è stata un’esplosione convenzionale di tipo chimico. La deflagrazione ha divelto la struttura esterna del reattore lasciando, a quanto sembra, lasciando pressoché intatta la parte interna. Per evitare danni maggiori hanno rilasciato in maniera controllata il vapore che si era accumulato all’interno della struttura. Quel vapore, pur non essendo estrinsecamente radioattivo, trasporta una certa dose di radiazioni e a questo si deve la richiesta di evacuazione della zona circostante. Al momento la contaminazione pur presente è limitata e circoscritta nella zona.
Come funziona una centrale nucleare?
Un semplice esempio può aiutarci a capire come funziona una centrale nucleare. Una centrale nucleare non è molto diversa dalla caldaia di casa, dove un fornello, alimentato solitamente a gas, produce calore e riscalda l’acqua. Nel caso, invece, di un reattore nucleare è il nocciolo che, a seguito di reazioni di fissione nucleare tra gli atomi costituenti il combustibile nucleare, produce calore. Le reazioni avvengono in un guscio in cui le barre di uranio arricchito sono alternate a barre moderatrici di reazione. L’acqua viene pompata in tubazioni, scaldata grazie all’energia sviluppata dalle reazioni di fissione e trasformata in vapore, che fa girare delle turbine per produrre energia elettrica. Il guscio che contiene le reazioni di fissione è circondato da un altro involucro chiamato primario, contente una riserva d’acqua per moderare un surriscaldamento Dato che la reazione di fissione è una reazione a catena, per fermarla bisogna utilizzare le barre moderatrici di reazione che interrompono il collegamento fra i componenti di uranio.
Cosa è successo a Fukushima?
La centrale di Fukushima ha subito, per cause naturali, un danneggiamento superiore per cui l’impianto di raffreddamento non è stato più efficiente e c’è stato un surriscaldamento. Come nel radiatore di un’auto, quando inizia a perdere il liquido di raffreddamento, la temperatura aumenta, c’è il rischio che le guarnizioni saltino e che, quindi, escano fuori degli sbuffi di vapore. In questo caso specifico, le autorità giapponesi, coscienti del pericolo che si stava correndo e di ulteriori esplosioni, hanno rilasciato deliberatamente il vapore, anche se parzialmente contaminato, per prevenire rischi maggiori.

Tratto e rielaborato dall’intervista a Valerio Rossi Albertini, Ricercatore del Consiglio Nazionale delle Ricerche, mandata in onda su Rai News il 13 marzo 2011

Fukushima, una nuova Chernobyl?
Nel caso del Giappone, la peggiore delle ipotesi è la fusione del nocciolo con esplosione del reattore. In questo caso la fuoriuscita di materiale radioattivo sarebbe inevitabile e massiccia. E’ un’ipotesi teorica, mai accaduta nella storia del nucleare civile. Nell’incidente di Three Mile Island, nel 1979, infatti, si arrivò alla fusione del nocciolo, ma senza danni, poichè il reattore rimase perfettamente integro. Dalla centrale, quindi, non uscì nulla e tutto il materiale radioattivo è stato sigillato con una colata di cemento. A Chernobyl, invece, non si arrivò mai alla fusione del nocciolo, ma ci fu un’esplosione da cui fuoriuscì parte del combustibile radioattivo, con conseguenze molto più gravi. Nel caso di Fukushima, la fusione del nocciolo è attualmente un’ipotesi remota.

A cura di Tiziana Bosco e Benedetta Palazzo

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