Centrale nucleare di Krško, rischio sismico troppo alto?

Martedì 2 settembre Konrad ha organizzato una conferenza stampa presso il Caffè San Marco a Trieste per parlare dei rischi connessi alla centrale nucleare di Krško. Ecco di cosa si è parlato.

Neuklearna elektrana Krsko

Krško, rischio sismico troppo alto ? Il parere di quattro esperti dell’Università di Trieste e dell’OGS.

L’argomento della sicurezza della centrale nucleare di Krško nei confronti dei terremoti è tornato di attualità in seguito allo scoop del giornalista Manzin (da fonti croate; Il Piccolo, 31/3/2013) ed alla diffusione – tra l’altro – di un clamoroso rapporto dell’Istituto francese di radioprotezione e sicurezza nucleare, IRSN (ci torneremo). Manzin aveva saputo che l’IRSN aveva giudicato il sito di Krško inadatto alla costruzione di una nuova centrale, a causa dei «movimenti tellurici» prodotti da faglie, ed aveva precisato che «il rapporto è stato subito secretato». Notizia clamorosa perché, ovviamente, gettava un’ombra preoccupante anche sulla sicurezza della centrale in funzione. Lo scoop non ebbe tuttavia approfondimenti, nonostante fosse stato confermato addirittura dal traumatico abbandono, da parte dello stesso IRSN, del Consorzio scientifico di studio della nuova centrale, per insanabili divergenze sui risultati di pericolosità sismica. 

La centrale di Krško è situata a 125 km da Trieste, in direzione di Bora. La sua chiusura è stata spostata al 2043. Da alcuni anni, è inoltre allo studio la costruzione di un’altra centrale, Krško-2, di potenza tripla e a fianco di Krško-1. Per inquadrare il problema, vanno almeno tenute presenti tre circostanze.

La prima è che non esistono norme internazionali di progettazione sismica obbligatorie per le nuove centrali. Nel proprio contesto economico-politico, ogni stato cerca quindi di fare al meglio delle proprie capacità, adottando i progressi scientifici più recenti.

Secondo, le centrali esistenti vengono sottoposte a verifiche periodiche di sicurezza, anche sismica (“Stress Test”). Ovviamente, non è però possibile ricondizionarle completamente alla luce dei progressi scientifici intervenuti dopo la loro progettazione. Anche per ragioni economiche, per quanto riguarda i terremoti, tali verifiche si concentrano quindi su calcoli probabilistici, per capire se certi parametri di progetto adottati all’epoca siano tuttora adeguati. Può meravigliare che si accetti il principio della coesistenza di centrali nuove più sicure con impianti meno affidabili. È argomento delicato, basato su valutazioni costi/benefici di solito non divulgate. Per altro, compromessi simili vengono accettati per tutte le opere dell’Uomo, dalle dighe alle automobili, che rimangono in uso pur essendo diversamente sicure.

Foto A - per didascalia vedi fine testo

Foto A – per didascalia vedi fine testo

 

Quarta circostanza da tener presente: le versioni pubbliche degli Stress Test in pratica misurano la sicurezza sismica con un solo parametro: l’accelerazione massima orizzontale del suolo (PGA) prevista con una certa probabilità; accelerazione che si usa anche esprimere in decimi di quella di gravità, per cui PGA=0,3 g significa tre decimi dell’accelerazione di gravità. Grossomodo, più alta è la PGA considerata nel progetto e più sicuro è un edificio. Molto, molto grossomodo, tanto per dare un’idea: se l’edificio era stato costruito per una PGA di tot, si ritiene che un terremoto capace di trasmettere tot+50% farebbe danni, mentre 2tot potrebbero fare danni irreparabili. Purtroppo, l’uso della sola accelerazione PGA non consente comunque verifiche dettagliate; neanche un’equipe di esperti può, da essa sola, trarre conclusioni stringenti. La vecchia centrale, Krško-1, ha comunque sempre superato questi test, anche in virtù della situazione che stiamo per citare.

Alla fine degli anni Settanta, per la progettazione di Krško-1 venne adottata una PGA pari a 0,3 g. Tutti concordano che questo valore (all’epoca mutuato dalle norme americane) era basso. Nei decenni successivi, si capì che 0,6 g sarebbe stato un valore più adeguato, ma Krško-1 ha superato i test perché gli esperti incaricati della verifica avrebbero accertato (su questo condizionale torneremo): a) che a fine anni ’70 il valore di 0,3 g sarebbe stato applicato non sulla superficie del terreno, ma alla base delle fondazioni a 20 metri di profondità; b) che nello spazio di 20 metri la PGA raddoppierebbe per effetto della riflessione totale al contatto terra-aria e quindi quarant’anni fa sarebbe già stato adottato (inconsapevolmente? Prudenzialmente?) il valore giusto, ossia 0,6 g. Non ci risulta tuttavia che questa circostanza sia verificabile in dettaglio. Il concetto del raddoppio è stato ripetuto da un docente sloveno (per decenni consulente della centrale) anche al congresso nazionale geofisico GNGTS-2012 tenutosi a Trieste, dove sono state sollevate critiche. Ma l’autore, pur invitato a farlo, ha declinato l’invito a presentare una nota scritta sull’argomento. Ciò ovviamente non toglie che nei 20 metri – anche se non un raddoppio – si possa verificare un aumento. Per effettuare una verifica completa occorrerebbero dati che non sono disponibili (geometrie degli scavi di fondazioni, struttura etc.).

Foto D - per discali a completa vedi fine testo

Foto D – per discali a completa vedi fine testo

Ancora una premessa sulle ‘famose’ faglie di cui tanto si parla. Nelle nostre zone, queste fratture della Crosta terrestre possono produrre terremoti distruttivi, che emanano vibrazioni pericolose anche a distanze di 30-60 chilometri. Spesso, le faglie riescono a rompere la superficie del terreno, con quello che ci sta sopra; in questo caso però il pericolo è limitato alla ristretta fascia di terreno che si rompe o si deforma a cavallo della faglia (fascia larga diciamo da 50 a 500 e più metri).

Tutte le norme nazionali sulle nuove centrali prevedono che un sito vada scartato se c’è il sospetto della presenza di una faglia, che in passato abbia già rotto la superficie fino a distanze di qualche chilometro. Viceversa, quando si verifica una centrale vecchia, in genere ci si accontenta di un calcolo probabilistico della possibilità che una rottura di questo genere si possa verificare in un certo arco di tempo. Chi lavora nel settore sa che quest’ultimo tipo di studi dà purtroppo risultati molto aleatori.

Tornando alle valutazioni per Krško-2, dopo un lungo periodo di riservatezza, forse anche in seguito ad un cambio di Governo e/o alla crisi coi francesi, molti documenti prodotti dal Consorzio scientifico di studio sono disponibili qui, all’interno del sito del Ministero per l’agricoltura della Repubblica slovena.
Oltre che dall’Istituto francese di radioprotezione e sicurezza nucleare IRSN, il Consorzio era formato dal Servizio geologico francese, dal piccolo servizio geologico sloveno e da una società privata slovena. In seguito alle gravi divergenze di opinione, le autorità slovene hanno finito per chiudere il Consorzio e per sostituirlo con un famoso consulente americano (Rizzo Associates, Inc.). La crisi del consorzio ha avuto anche risvolti diplomatici perché poteva compromettere la vendita di tecnologia nucleare francese. Da quanto si capisce, la rottura con i francesi si è verificata a proposito della possibilità che la cosiddetta faglia di Libna (dal nome della collinetta dietro la centrale) in passato abbia rotto il terreno a poche centinaia di metri dal sito di Krško-2 (confinante con Krško-1). Viceversa, sembra che il problema della eventuale presenza di faglie magari più lontane, ma capaci di provocare forti vibrazioni, non sia stato molto approfondito.

Torniamo ora al rapporto-lettera dello scoop, reso disponibile nel sito citato (GEN è l’ente elettrico sloveno che pianifica Krško-2; www.gen-energija.si. Krško-1 è invece gestita da NEK, 50% slovena e 50% croata). Come si vede dalla figura accanto, il direttore dell’IRSN aveva addirittura scritto a GEN: «questa nuova e grave scoperta [di una faglia attiva vicina all’impianto; ndr] non permette di concludere in modo favorevole sull’adeguatezza dei due siti per la costruzione di una nuova centrale nucleare»; «andrebbe ricordato che la valutazione dei fenomeni di spostamento permanente del terreno di fondazione è un tema altamente impegnativo, data l’insufficiente esperienza internazionale attualmente disponibile nonché la mancanza di metodi e strumenti consolidati [di analisi]» «Questo Istituto francese di radioprotezione e sicurezza nucleare considera che è di estrema [utmost] importanza che le possibili implicazioni di questa capacità di faglia [rottura della faglia Libna] sulla sicurezza dell’impianto esistente, così come  la sua potenziale relazione strutturale con altre faglie vicine, sia affrontata senza ritardo. Io [scrive il direttore francese Repussard] ho capito che GEN si è sentita preoccupata su questo argomento ed era sicuramente intenzionata ad informare su questa scoperta l’esercente dell’impianto Krško-1 (Nuklearna Elektrarna Krško – NEK) così come l’Agenzia Slovena per la Sicurezza Nucleare (NSA). Io sarei molto grato se voi poteste confermare che ciò è stato effettivamente fatto, dal momento che io ravviso importante richiamare l’attenzione della NSA su questo argomento, in considerazione delle potenziali implicazioni di sicurezza che esso può avere a livello nazionale ed internazionale». Come si vede, una lettera molto forte, che pare volere superare reticenze slovene, ventilando problemi di sicurezza per lo meno anche italiani.

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Chi scrive ha iniziato ad esaminare la situazione più da vicino nel 2011, su invito del congresso nazionale Geoitalia-2011, presentando poi alcune valutazioni preliminari al congresso di Mosca del 2012 su invito della Commissione sismologica europea. Poche settimane fa, dopo essere passato al filtro di un comitato scientifico internazionale, l’articolo che riassume in inglese i nostri risultati è stato infine stampato dalla rivista internazionale edita dall’OGS (come sempre, i calcoli e le opinioni espressi rimangono tuttavia responsabilità personale degli autori e non coinvolgono l’istituto). Il nostro testo può venire scaricato  si trova nel Bollettino di Geofica teorica e applicata dell’Istituto Nazioanle di Oceanografia e di geofisica sperimentale di Trieste . Una versione parziale e più divulgativa, in italiano e con figure sul terremoto del 1917 nella zona di Krško, si può trovare invece qui: una relazione su Krško del Politecnico di Milano.

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Le nostre fonti di informazioni geologiche e sismologiche sono gli studi eseguiti in passato, non da noi personalmente, nella zona di Krško, compresa in particolare parte di una relazione riservata della società americana di consulenza Geomatrix Consultants Inc., del 2004, che ci è stata gentilmente concessa dai responsabili di Krško-1 durante una nostra visita all’impianto nel 2012. In sintesi, noi rileviamo che:

– dalla fine degli anni ’90, da quando esiste una buona rete di misura, sappiamo che la regione di Krško presenta continua attività sismica di modesta entità (magnitudo non superiore a circa 4,5);

– nel 1885, circa 60 km a est di Krsko vi fu un terremoto di magnitudo stimata in 6,5;

–  nel 1917, la zona di Krško-Brežice fu epicentro di una scossa di magnitudo Richter stimata tra 5,7 e 6,2 (il Friuli ebbe un 6,4 nel 1976; per l’Emilia del 2012 si parla di un 5,9). Si ebbero danni fino all’VIII grado di intensità “alla Mercalli”;

– nel 1989, un piccolo terremoto sotto l’area della centrale (magnitudo 3,9) fece registrare un’accelerazione PGA di circa 0,4 g (su frequenze molto alte, che provocano meno danni);

– nel 2004, i consulenti americani Geomatrix segnalarono 21 «terremoti locali» registrati  nel 1994-95 all’interno del perimetro della centrale; con i tre più grandi prodotti da faglie a profondità di 1-3 km e distanza (in orizzontale) di circa 2 km dall’impianto;

– il consulente Geomatrix ha descritto queste rotture del terreno per faglia: «fino a 2 metri di spostamento verticale [?] a 4 km dall’impianto» (punto interrogativo nell’originale), altra rottura «fino a 1 metro[?] a 2 km dall’impianto» e «causa la faglia “Artice”, fino a 4 metri[?] a 6 km dall’impianto»;

– sempre dagli studi pregressi, ci sembra che la faglia potenzialmente più pericolosa per possibili rotture superficiali vicino a Krško 1 e 2 sia la cosiddetta Artice. È del tutto verosimile che questa faglia sia anche sismicamente attiva, ma non sembrerebbe presentare segmenti continui di lunghezza paragonabile alla faglia chiamata Orlica;

– non avendola studiata, non ci esprimiamo sulla capacità della faglia Libna di provocare rotture in superficie vicino alla centrale (motivo che fu alla base della levata di scudi dell’Istituto francese). Riteniamo che, fra quelle finora studiate da altri, la faglia più pericolosa per le vibrazioni da terremoto che potrebbe trasmettere a Krško 1 e 2, sia la faglia Orlica. Per essa abbiamo calcolato una magnitudo massima di 6,9, con un’incertezza in più e in meno di 0,3. Per evidenti motivi prudenziali, il valore massimo di cui tenere conto è -secondo noi- di 7,2 (ossia un’energia almeno 30 volte superiore a quella del terremoto del 1917);

– notiamo incidentalmente che i consulenti Rizzo Associates, subentrati al Consorzio, dividono la faglia Orlica in due parti, assegnando magnitudo massima 7,0 per il segmento nord e 6,8 per quello sud. Questi dati vengono dalle tabelle 2 e 6 del documento “PFDHA_Studija.pdf”, del maggio 2013, dal sito ufficiale sopra citato. Che si tratti di due segmenti indipendenti è solo un’ipotesi, per cui non si può escludere che si attivino entrambi, producendo una magnitudo maggiore di 7,0;

– secondo gli Stress test ufficiali del 2011 (che purtroppo prendono a riferimento solo la possibile accelerazione massima del suolo PGA), «It is considered that seismic levels at which core damage would be likely are at PGA range of 0.8 g or higher» (valutiamo che i livelli di sollecitazione sismica ai quali probabilmente il nocciolo del reattore si danneggerebbe sono nel campo di PGA di 0,8 g o superiore). Il nocciolo sarebbe insomma a rischio di danneggiarsi per uno 0,2 in più dell’accelerazione per la quale la centrale sarebbe stata progettata; sempre che il progetto della fine degli anni ’70 fosse effettivamente dimensionato a 0,6 g in virtù del raddoppio da 0,3 a 0,6 in 20 metri (cosa che finora non risulta verificata in documenti accessibili). Se ricordiamo che la PGA è un parametro soggetto a forti incertezze (sono comuni errori standard sulle stime di 0,2-0,3 g), anche il margine di sicurezza da 0,6 a 0,8 g, accreditato dagli Stress test ad esempio per il nocciolo, non sembra -allo stato attuale- tranquillizzante.

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Foto E – per didascalia completa vedi fine testo

Sulla base delle osservazioni qui riassunte, nel novembre 2013 abbiamo presentato la situazione alla presidente Serracchiani trasmettendole anche un appunto con bibliografia ed illustrazioni. In esso, notavamo che «in un momento non prevedibile, la centrale potrebbe venire colpita da un terremoto in grado forse di causare gravi conseguenze […] secondo questi Stress test, danni gravi – comprese lesioni alla piscina delle barre e blocco dei sistemi di raffreddamento -, potrebbero venire causati da un terremoto di magnitudo M compatibile con la situazione sismologica della zona, oggi nota, se l’evento si verificasse vicino all’impianto, com’è purtroppo possibile».  «A nostro avviso,» – era la conclusione – «sarebbe  auspicabile una sensibilizzazione del Governo italiano sull’argomento da parte del Presidente, affinché si giunga ad una verifica della situazione, anche con la partecipazione di esperti italiani».

Autori: Livio Sirovich (OGS), Peter Suhadolc (Università di Trieste), Giovanni Costa (Università di Trieste),  Franco Pettenati (OGS) – tutti a titolo personale.

Seguono Didascalie eplicative delle foto pubblicate sopra

DIDASCALIE ESPLICATIVE DI ALCUNE IMMAGINI DELL’ARTICOLO

FOTO A

Due dei quattro autori del presente articolo fotografati dentro la centrale nell’estate 2011. Il pavimento (solaio) è suddiviso in piastroni indipendenti gli uni dagli altri, che formano strutture indipendenti assieme ai pilastri di fondazione eretti sulla platea visibile nella foto dello scavo. Uno dei due autori sta esaminando il lungo giunto, che suddivide il pavimento e dal quale si vede il profondo vano sottostante.

FOTO B
Fotografia scattata nel 1975 dai costruttori di Krško-1. Si vede il grande scavo realizzato per impostare le fondazioni a 20 metri di profondità. Dalla piattaforma quadrata (“platea”), che si vede sulla sinistra, si innalzano oggi i pilastri che reggono la struttura della centrale. La sicurezza sismica sarebbe garantita dal fatto che all’epoca le accelerazioni di progetto sarebbero state idealmente applicate al fondo scavo, e non sulla superficie topografica (come previsto dalla norma americana di quegli anni).
Notate le fasce oblique grigie nello scavo. Sono strati inclinati del Pleistocene (forse Pliocene[?]) continentale (o di transizione[?]) coperti dai sedimenti alluvionali attuali, circa orizzontali, del Fiume Sava. A circa 8 metri dal piano campagna (dove è stato ricavato lo stretto passaggio orizzonatale) c’è quindi un’importante, e finora ci pare inspiegata, discontinuità (unconformity).

(Provenienza dell’immagine: Fig. 2.5-39 della rev.14 di Geomatrix Consultants, Inc., 2004: Revised seismotectonic model of the Krško basin: Report PSR-NEK-2.7.1 (Revision 1); prepared for Nuclear Power Plant Krško, Vrbina 12, Krško, Slovenia; by Geomatrix Consultants, Inc, Oakland, California, USA; in cooperation with University of Ljubljana, Faculty of Civil and Geodetic Engineering Institute of Structural Engineering, Earthquake Engineering and Construction IT; Environmental Agency of the Republic of Slovenia, Office of Seismotogy; and Geological Survey of Slovenia).

FOTO C

Sezione sismica (specie di ecografia verticale del sottosuolo), lunga una ventina di chilometri, eseguita da OGS nel 1999-2000 circa un chilometro a sud della centrale Krško-1. Le linee colorate sono faglie recenti. Alcune probabilmente raggiungono la superficie, ossia sono attualmente attive o lo sono state in epoca molto recente. Le tre linee rosse sulla sinistra mostrano l’intersezione della faglia Orlica con le sezione sismica. La Orlica poi passa circa 3 km a nord della centrale. Tutto il quadro è caratteristico di una zona con movimenti molto “giovani”.

(Persoglia [Editor], 2000; riprodotta in Fig. 2.5-14 rev.14 di Geomatrix Consultants, Inc., 2004; dicitura aggiunta).

FOTO D

La struttura delle fondazioni della centrale non è nota. Questo schizzo tenta di ipotizzarne lo schema. Evidenziamo le domande che ci si porrebbe se si volesse calcolare la trasmissione dell’accelerazione fino alla quota del piano campagna circostante. La distanza fra le sotto-strutture è ovviamente esagerata e le dimensioni sono totalmente arbitrarie. L’edificio della centrale è il volume grigio.

FOTO E

Crollo di una facciata della casa del “regio e imperiale” notaio Dr. Horvat nel villaggio di Brežice, a causa del terremoto di Krško-Brežice del 29 gennaio 1917 (cartolina dell’epoca; cortesia del Museo di Brežice)

 

 

 

One comment

  1. La questione è stata ripresa, a distanza di tempo da questo articolo – e non sempre citandolo… – anche da alcuni esponenti politici. La deputata di SEL Serena Pellegrino (e i deputati degli altri partiti?), il M5s di Sacile, i consiglieri comunali di Gorizia del M5s (e quelli di Trieste? ed i regionali? mah!). Tutti chiedono più o meno la stessa cosa: studi più approfonditi – ed una decisa azione in questo senso del Governo italiano – sulla sismicità di Krsko e sui rischi che ciò comporta per la sicurezza della centrale esistente (senza dimenticare la seconda centrale nello stesso sito, prevista dal Piano energetico sloveno).
    Silenzio totale invece finora, dalla presidente del Friuli Venezia Giulia, pur chiamata in causa. Serracchiani ha forse cose più importanti a cui pensare, a Trieste e (soprattutto) a Roma…
    Parlano invece i consiglieri del centro-destra regionale: una mozione firmata da PDL, NCD, Lega Nord, ecc. chiede alla Giunta regionale di attivarsi perché anche tecnici italiani partecipino al “Comitato scientifico” – non è però dato sapere se esista … NdR – per valutare il rischio sismico della centrale nucleare. Gli illustri consiglieri appartengono a partiti fermamente nuclearisti (che sostennero le norme pro-nucleare del Governo Berlusconi, abrogate con il referendum del 2011) e tra i firmatari della mozione compare anche tale Renzo Tondo, lo stesso che da presidente della Regione si batté tenacemente affinché l’Italia,o almeno il Friuli Venezia Giulia, entrasse nel “business” della gestione della centrale di Krsko: quella esistente, ma soprattutto la nuova prevista. Eppure dei problemi sismici in quel sito e della pericolosità dell’impianto si sapeva già…
    Costoro contano, evidentemente, nella smemoratezza dei cittadini-elettori. Hanno ragione?

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