Oggi in Italia la parola nucleare sottende un solo concetto: si o no alla produzione di energia elettrica da centrali nucleari?
In realtà “nucleare” non vuol dire solo centrali per la generazione di energia. Anzi, ad essere precisi, da noi vuol dire un mucchio di altre cose tranne quella.

Molti conoscono o comunque hanno sentito nominare la risonanza magnetica nucleare per le sue diffuse applicazioni mediche. Ma pochi sanno che essa ha ampia diffusione anche in altri settori, come quello chimico, delle indagini geologiche e della geofisica applicata. Parimenti alcuni sanno che l’irraggiamento nucleare viene utilizzato nell’industria alimentare per sterilizzare alcuni prodotti e per prolungare la conservazione di altri (es: patate), ma quasi nessuno sa che queste sono solo due delle molte applicazioni correnti, tanto nel settore agroalimentare, quanto in quello dell’industria dei componenti.
E pochissimi sono a conoscenza del fatto che, anche dopo il referendum del 1987, in Italia sono rimasti in servizio 4 reattori nucleari (due in provincia di Milano, uno in provincia di Roma e uno a Pavia) che svolgono un importante ruolo nella ricerca.

Per fornire un minimo di informazione su questi aspetti – con particolare riferimento al tema della ricerca – proponiamo uno stralcio di un lungo articolo (dal titolo Il nucleare in Italia: stato e prospettive tra passato e futuro, firmato dal prof. Stefano Agosteo e dall’ing. Andrea Borio di Tigliole) pubblicato sul sito di Energia24. La parte che riportiamo nel seguito è il paragrafo Applicazione delle tecnologie nucleari in Italia.

«Il rifiuto del discorso “nucleare” nel dibattito interno ha comportato in Italia una generale indifferenza e mancanza di conoscenza sulla natura di tecnologie nucleari che hanno importanti applicazioni quotidiane sia in campo industriale sia in campo medicale.
Attualmente la ricerca in campo nucleare e, in particolare, nel campo delle tecnologie nucleari applicate, è effettuata grazie ai 4 piccoli reattori nucleari di ricerca che sono ancora in esercizio.
Questi quattro impianti (due reattori di tipo TRIGA, un reattore “veloce” e un reattore “omogeneo”), attorno ai quali si sono sviluppati centri e attività di ricerca di primaria importanza sia nell’ambito del panorama italiano sia internazionale, sono l’ultimo baluardo nazionale nel settore delle tecnologie nucleari applicate, un settore che ha ed avrà sempre più rilevanza per lo sviluppo industriale e per il progresso in campo medico.

Il reattore del LENA (Laboratorio di Energia Nucleare Applicata dell’Università degli studi di Pavia) appartiene alla filiera degli impianti TRIGA (Training Research Isotope production GA), i reattori di ricerca più diffusi al mondo costruiti dalla General Atomic negli anni ‘60 in circa un centinaio di esemplari, di cui 40 ancora in esercizio.
L’acronimo TRIGA indica le principali attività di utilizzo di tali impianti: formazione didattica e tirocinio professionale, ricerca e produzione di radiosotopi. Il reattore in esercizio presso il LENA ha una potenza nominale in regime stazionario di 250 kW (circa 10.000 volte più “piccolo” della centrale elettronucleare di Caorso) e costituisce quindi un esempio di tale tipologia di impianti, costruiti con taglie di potenza variabili (da 100 kW a 14.000 kW).

Una delle caratteristiche principali dei reattori di tipo TRIGA è la loro elevata sicurezza: il combustibile nucleare utilizzato, una lega di idruro di zirconio e uranio (arricchito al 20%), rende l’impianto intrinsecamente sicuro nei confronti degli incidenti di reattività, impedendo l’avvento di un incidente come quello avvenuto alla centrale nucleare di Chernobyl. Questi reattori per le loro caratteristiche costruttive sono intrinsecamente sicuri anche rispetto alle altre tipologie di incidenti nucleari: la perdita di refrigerante (LOCA – Loss Of Coolant Accident) e il mancato raffreddamento. Per questo elevatissimo grado di sicurezza i reattori nucleari di ricerca TRIGA sono impianti “urbani”, spesso costruiti nel centro delle città (come a Pavia, Vienna, Hannover e Mainz) o nelle immediate periferie (come a Roma, a Ljubljana e a Pitesti).

Le applicazioni delle tecnologie nucleari ai settori dell’industria, della produzione agroalimentare e della ricerca medica sono numerosissime.
L’Analisi per Attivazione Neutronica (INAA – Instrumental Neutron Activation Analysis –  ossia la rivelazione di un elemento stabile presente in traccia in una qualsiasi matrice mediante l’attivazione dell’elemento stesso per mezzo di neutroni prodotti dal reattore) garantisce un’elevata sensibilità nella determinazione della presenza di alcuni elementi e un’enorme versatilità in termini di applicazione ai più diversi materiali e manufatti.
Con questo metodo, ad esempio, nell’ambito di attività sulla Sicurezza e Qualità alimentare, è stata svolta al LENA un’estesa caratterizzazione del formaggio Grana Padano al fine di identificarne alcuni elementi in traccia in grado di fornire indicazioni precise relativamente all’originalità del prodotto, in particolare, del prodotto grattugiato.
Questa particolare tecnologia nucleare, di facile applicazione, rappresenta un potentissimo strumento per contrastare eventuali frodi alimentari.

Nel campo della diagnostica industriale non distruttiva, tramite la INAA è stato possibile identificare alcuni elementi presenti in traccia responsabili dell’induzione di difetti strutturali in manufatti metallici da fusione. Sono stati condotti con successo studi preliminari per l’utilizzo della INAA per l’analisi dell’usura degli utensili meccanici impiegati in lavorazioni industriali.

Ancora in ambito industriale, è installato presso il reattore TRIGA dell’ENEA (e in fase di progettazione presso il LENA) un sistema per la radiografia neutronica di componenti di piccole e medie dimensioni.
Questa tecnologia nucleare di diagnostica non distruttiva, particolarmente indicata per l’analisi di materiali compositi e, in generale, di materiali con basso numero atomico, è poco conosciuta in Italia, mentre all’estero è di comune applicazione: viene impiegata, ad esempio, per valutare l’integrità strutturale delle pale degli elicotteri realizzate in materiali compositi a base di carbonio, per analizzare la distribuzione dei lubrificanti in componenti e motori in movimento e, in Giappone, persino per valutare l’idratazione dei fiori prima dell’esportazione!

L’INAA è stata utilizzata dal CNR (Consiglio Nazionale delle Ricerche) per determinare la presenza di metalli pesanti in muschi e licheni prelevati sull’Himalaya e nelle piume degli uccelli migratori al fine di verificare la distribuzione degli inquinanti nell’atmosfera e di sviluppare una adeguata modellistica di previsione della loro diffusione.

Un’altra recente ricerca, svolta in collaborazione con l’INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) ha utilizzato l’INAA per l’analisi dei terreni, in particolare per la determinazione della presenza dell’iridio in strati prelevati presso il Gran Sasso. La presenza di tale elemento è stata riscontrata mediante tale tecnologia nucleare in alcuni strati di terreno risalenti a 65 milioni di anni fa quando è caduto sulla terra il meteorite probabilmente responsabile dell’estinzione dei dinosauri.

Oltre alla INAA, esistono molte altre tecnologie nucleari che, sfruttando il reattore e le sorgenti di radiazione gamma e di raggi X, vengono impiegate per indurre modifiche strutturali mediante irraggiamento in nuovi materiali, in particolare in materiali superconduttori e semiconduttori, al fine di modificarne le caratteristiche.

All’Università di Pavia si stanno svolgendo presso il LENA ricerche nell’ambito dei fenomeni di radiolisi dei polimeri e, in collaborazione con l’INFN e il CERN (Centro Europeo di Ricerca Nucleare) di Ginevra, si stanno studiando i danni indotti dall’irraggiamento in componenti elettronici per applicazioni aerospaziali e nel campo delle macchine acceleratici di particelle.

Nell’ambito di un progetto di ricerca finanziato dall’ASI (Agenzia Spaziale Italiana) e dall’INFN per la realizzazione di un motore spaziale nucleare da impiegare per un possibile viaggio sul pianeta Marte, utilizzando il reattore del LENA, sono state condotte indagini non distruttive di strati sottili di materiali fissili, altrimenti non realizzabili se non con tecnologie nucleari.

Una delle più importanti applicazioni di tale tecnologia nucleare riguarda lo sviluppo di una terapia sperimentale per il trattamento di tumori multifocali del fegato mediante tecnica BNCT (Boron Neutron Capture Therapy) e autotrapianto. Tale terapia, in fase di sperimentazione unica presso il LENA, ha dato risultati estremamente incoraggianti che hanno richiamato su Pavia l’attenzione del resto del mondo».