Amedeo Balbi's Blog, page 23
March 17, 2011
Aggiornamento
Ho aggiornato il post dell'altro giorno per spiegare brevemente a cosa si riferiscono le ultime notizie da Fukushima, relative al problema delle piscine che contengono il combustibile usato.
Ne approfitto per ringraziare le tantissime persone che hanno letto il post esattamente per quello che voleva essere: solo un tentativo di spiegare un po' di cose che potevano servire a farsi un'idea di quello che sta succedendo in Giappone. Per ognuna di quelle persone, e solo per loro, sono contento di averlo fatto.
Ne approfitto per ringraziare le tantissime persone che hanno letto il post esattamente per quello che voleva essere: solo un tentativo di spiegare un po' di cose che potevano servire a farsi un'idea di quello che sta succedendo in Giappone. Per ognuna di quelle persone, e solo per loro, sono contento di averlo fatto.
March 15, 2011
Un po' di cose che so sulle centrali nucleari
È da quando hanno cominciato a diffondersi le notizie sullo stato dei reattori nucleari giapponesi dopo il terremoto che provo a scrivere qualcosa in merito. Ma è difficile. Sono troppo consapevole che appena si parla di nucleare si entra in un campo in cui si ragiona di pancia, più che di testa, e in cui meno si sa più si hanno certezze. Purtroppo, invece, questo è un argomento in cui è quasi impossibile semplificare senza che vada perso qualcosa di essenziale. C'è la fisica, ci sono gli aspetti ingegneristici, c'è la questione della gestione dei rifiuti, ci sono le considerazioni economiche, gli aspetti medici. Cose per un trattato, non per un post. Detto questo, visto che comunque avevo cominciato a mettere giù un po' di informazioni, le pubblico qui, sperando che possano aiutare a capire meglio quello che si sente in giro in questi giorni. Ma chi vuole veramente capire qualcosa in materia e farsi un'opinione — senza ripetere a pappagallo cose dette da altri — deve studiare seriamente: non ci sono scorciatoie. Due avvertenze. La prima: questo post potrebbe subire qualche editing, visto che la situazione è in evoluzione. La seconda: se trasformate i commenti in un forum pro/contro nucleare, li chiudo.
Cosa alimenta un reattore nucleare?
Un reattore nucleare produce energia attraverso reazioni controllate di fissione (ovvero la rottura di un nucleo pesante in due nuclei più leggeri), usando - in genere - uranio come combustibile. Il combustibile è racchiuso, sotto forma di barre, all'interno di un nocciolo, schermato adeguatamente (tramite più contenitori di metallo e cemento armato, innestati "a cipolla") dal resto dell'impianto. La reazione a catena funziona - schematicamente - così: un neutrone colpisce un nucleo di uranio, che si spezza in due, producendo altri neutroni; i neutroni prodotti vanno a colpire altri nuclei di uranio, e così via. Perché la reazione si auto-sostenga, c'è bisogno di un moderatore, ovvero un materiale che rallenti i neutroni prodotti (la ragione è importante ma tecnica, e si può per il momento trascurare). Nella maggior parte dei reattori, si usa come moderatore semplice acqua.
Come viene usata l'energia nucleare?
Il calore prodotto nella reazione di fissione scalda dell'acqua (può essere la stessa che funge anche da moderatore, oppure altra) e il vapore prodotto alimenta delle turbine elettriche. Il reattore è quindi in un certo senso una normale centrale elettrica a vapore, salvo che il calore è prodotto dalle reazioni di fissione nel nocciolo.
Che succede in caso di emergenza?
La prima cosa da fare è interrompere la reazione a catena, assorbendo i neutroni prodotti e impedendo che essi scindano altri nuclei di uranio. Per farlo, si usano barre di controllo fatte calare nel nocciolo. Nei reattori moderati ad acqua, inoltre, se viene a mancare l'acqua (e quindi il raffreddamento) nell'impianto, la reazione a catena cessa immediatamente. Anche dopo la cessazione della reazione, però, il nocciolo resta caldo. Il motivo è la radioattività residua, sia nel combustibile che nel materiale di scarto. Quindi, bisogna eliminare in qualche modo il calore residuo per evitare che esso fonda il materiale del nocciolo del reattore (vedi dopo). Per questo motivo, una delle principali cause di preoccupazione in caso di emergenza è il mantenimento di un adeguato meccanismo di raffreddamento del nocciolo.
Può un reattore nucleare esplodere come una bomba atomica?
No. I reattori per uso civile impiegano uranio non arricchito, in cui la percentuale di uranio fissile (l'isotopo 235, quello che, nella fissione, produce neutroni che possono scindere altri nuclei, mantenendo la reazione a catena) è molto bassa. Per ottenere un'esplosione nucleare è necessaria una massa critica di materiale fissile che, semplicemente, non è presente nei reattori civili. Naturalmente, l'edificio che contiene il reattore può esplodere per altre cause. In fase di progettazione, quindi, vanno prese tutte le precauzioni perché il nocciolo e le strutture di contenimento siano il più possibile resistenti, in modo da non esporre il combustibile, rischiando di contaminare l'ambiente.
Che cos'è la "fusione del nocciolo"?
Lo scenario più temibile in caso di incidente è che il combustile e il materiale radioattivo presenti nel nocciolo contaminino (in modo più o meno violento e incontrollato) l'ambiente esterno. Per arrivare a questo punto devono venire a mancare i vari livelli di contenimento, e in particolare deve cedere l'involucro del nocciolo. Quest'ultimo è l'evento a cui i media si riferiscono talvolta come "fusione del nucleo", generando confusione con il concetto, completamente diverso, di fusione nucleare: in realtà, in questo caso si tratta di fusione di tipo ordinario, ovvero dello "squagliarsi" del nocciolo (in effetti, il termine informale inglese è "meltdown") che può - nell'ipotesi peggiore - "colare" raggiungendo la base del reattore, eventualmente penetrando nel terreno e contaminando l'ambiente. Il meltdown non implica però di per sé necessariamente lo spargimento di sostanze radioattive nell'ambiente esterno. È uno degli esiti potenziali, ma dipende da una serie di altri fattori concomitanti, come la resistenza, o meno, degli altri livelli di contenimento del reattore. In ogni caso, dopo un meltdown, la rimozione del materiale del nocciolo può diventare proibitiva o impossibile, e potrebbe essere necessario sigillare permanentemente l'interno del reattore.
Cos'è la "sindrome cinese"?
Non è una malattia. Il termine "sindrome cinese" è un modo di dire iperbolico, usato per dare l'idea di un nocciolo squagliato che penetra nel terreno, scendendo sempre più in profondità, fino - ma appunto è solo un'iperbole - a sbucare dall'altra parte del pianeta (ovvero "in Cina", se siete agli antipodi di quel paese). Per scongiurare questo rischio i reattori sono costruiti in modo da schermare il più possibile il terreno in caso di meltdown. Il film dal titolo omonimo uscì poco prima di un grave incidente nella centrale americana di Three Mile Island, e influenzò in negativo la percezione pubblica del disastro.
Cos'è successo a Chernobyl?
Il reattore di Chernobyl non era schermato da nessuna struttura di contenimento. Inoltre, il reattore era moderato a grafite, non ad acqua. Questo è un punto cruciale. Al contrario di quanto avviene nei reattori moderati ad acqua, se in un reattore moderato a grafite viene a mancare l'acqua di raffreddamento, si ha un aumento dell'efficienza della reazione a catena. Nel reattore di Chernobyl, un iniziale surriscaldamento del combustibile portò all'evaporazione dell'acqua di raffreddamento e a una reazione a catena incontrollata. L'esplosione che ne seguì (che non fu un'esplosione nucleare, vedi sopra) sparse il combustibile nell'ambiente e fece cessare la reazione a catena: ma nel frattempo la grafite aveva preso fuoco, creando una nube di materiale radioattivo. La mancanza di un'adeguata struttura di contenimento intorno al reattore rese possibile la contaminazione di un'area molto ampia. Quello di Chernobyl è un caso in cui una totale dissennatezza, tanto in fase di gestione che di progettazione della centrale, portarono a un esito catastrofico.
Cos'è successo a Three Mile Island?
Nell'incidente di Three Mile Island, del 1979, in seguito a una serie di errori nella gestione dell'impianto di raffreddamento, si arrivò alla fusione parziale del nocciolo. Il nocciolo fuso, entrando a contatto con l'acqua di raffreddamento, rilasciò gas radioattivi all'interno del reattore. Il contenimento esterno della centrale resse (non ci fu nessuna "sindrome cinese"), ma una parte dei gas prodotto nel nocciolo fu liberata dai tecnici nell'ambiente per tenere sotto controllo la pressione: la contaminazione radioattiva fuori del reattore fu minima, al di sotto dei livelli di fondo ambientali.
Cosa sta succedendo a Fukushima?
La natura della situazione è simile a quella di Three Mile Island, e non può essere in alcun modo assimilata a quella di Chernobyl, per le differenze nella concezione dei reattori giapponesi. Schematicamente: con il terremoto (e soprattutto con il successivo tsunami) è venuto a mancare il sistema di refrigerazione in alcune delle centrali. I tecnici hanno provato a tenere bassa la temperatura nel nocciolo prima usando generatori di emergenza per alimentare il sistema di refrigerazione, poi pompando direttamente acqua di mare. Il rifornimento di acqua deve essere continuo, perché essa evapora a contatto con il combustibile caldo. L'aumento di pressione all'interno del nocciolo è stato compensato facendo fuoriuscire idrogeno verso l'esterno (l'idrogeno viene prodotto dalla dissociazione dell'acqua ad alte temperature). L'idrogeno è altamente infiammabile, e il suo accumulo nella parte esterna dell'edificio del reattore ha causato le esplosioni che hanno distrutto le strutture esterne, ma non, a quanto pare, i contenimenti interni in cemento e metallo. È presumibile che l'abbassamento del livello di acqua nel nocciolo abbia esposto le barre di combustibile che, non più raffreddate, potrebbero aver iniziato a sciogliersi. Quali siano le conseguenze dell'eventuale meltdown parziale è ancora da capire.
Che succede ora?
In caso di incidente a una centrale, la preoccupazione per la salute della popolazione viene dall'eventuale contaminazione dell'ambiente da parte di sostanze radioattive.
A questo proposito, vanno chiarite un po' di cose. 1) Ci sono le sostanze radioattive e ci sono le radiazioni. Le sostanze radioattive (come l'uranio, appunto) quando si scindono, emettono radiazioni, che possono essere di vario tipo: fotoni (ovvero radiazione di natura simile alla luce, ma molto più energetica, come i raggi X o i raggi gamma) o altre particelle ad alta velocità. Il danno biologico deriva dalla capacità di queste particelle di penetrare nel corpo e danneggiare le cellule. Le cellule hanno, in parte, la capacità di auto-ripararsi, ma se il danno supera una certa soglia si possono avere conseguenze serie. 2) Non tutte le radiazioni sono dannose allo stesso modo. Esiste, ad esempio, un livello medio di radiazioni ambientali cui l'organismo è esposto continuamente, e che riesce a tollerare. Così come esistono ovunque materiali radioattivi nell'ambiente intorno a noi, che non emettono un livello di radiazioni abbastanza alto da essere un rischio per la salute. Bisogna quindi stabilire dei criteri, che sono (a meno di non avere a che fare con dosi enormi, che provocano danni immediati) criteri statistici: ovvero, essere esposti a una certa dose di radiazione, per un certo intervallo di tempo, aumenta di una certa percentuale la possibilità di danni a lungo termine. 3) Non tutti gli elementi radioattivi sono dannosi allo stesso modo, sia per la quantità e il tipo di radiazioni che emettono, sia per la durata della loro capacità di emettere radiazioni. Quest'ultima è legata al "tempo di vita medio" dell'elemento. Elementi come l'uranio, che hanno tempi di vita medi lunghissimi, sono quindi più pericolosi di elementi come il sodio-24, che ha tempi di vita di poche ore. 4) Più ci si allontana da una sorgente radioattiva, più diminuiscono le radiazioni. Se però l'organismo ingloba (per esempio per ingestione) una sostanza radioattiva, non può sottrarsi al bombardamento da radiazioni (che provengono in questo caso dall'interno del corpo). Solo allora si può parlare di "contaminazione": non dalle radiazioni, ma dagli elementi radioattivi. La contaminazione richiede il contatto diretto con l'elemento radioattivo, non la semplice esposizione alle radiazioni.
Per capire la gravità di un incidente, quindi, bisogna chiedersi: quali elementi radioattivi sono stati, eventualmente, sparsi nell'ambiente? Fino a che distanza? Quale è l'aumento del livello di radioattività rispetto al livello medio ambientale? Frasi come "livello di radiazioni oltre la norma" non hanno nessun senso, se non quello di giocare con l'emotività delle persone. Anche una lastra al torace espone a un livello di radiazioni oltre la norma. Dove è stato registrato il livello? Quanto è durata l'esposizione? Quanto oltre la norma è salito il livello e che effetto può avere, in termini statistici, sulla salute di chi è stato esposto? Inoltre, se gli elementi radioattivi restano confinati all'interno della centrale, le zone a una certa distanza dalla centrale sono sicure (anche se il livello di radiazioni dentro la centrale è elevato). Se invece gli elementi radioattivi vengono sparsi in giro, il danno può diventare più serio, per via della potenziale contaminazione. Ma, anche in questo caso la gravità varia molto a seconda dell'area contaminata e del tempo di vita medio dell'elemento contaminante. Il caso di Chernobyl fu catastrofico proprio perché la nube sollevò materiale radioattivo nell'atmosfera, spargendolo su un'area enorme. Il caso di Three Mile Island, invece, è un esempio di incidente localmente grave con scarse conseguenze globali. Senza comprendere tutti questi fattori, una stima seria del danno è impossibile.
Cosa alimenta un reattore nucleare?
Un reattore nucleare produce energia attraverso reazioni controllate di fissione (ovvero la rottura di un nucleo pesante in due nuclei più leggeri), usando - in genere - uranio come combustibile. Il combustibile è racchiuso, sotto forma di barre, all'interno di un nocciolo, schermato adeguatamente (tramite più contenitori di metallo e cemento armato, innestati "a cipolla") dal resto dell'impianto. La reazione a catena funziona - schematicamente - così: un neutrone colpisce un nucleo di uranio, che si spezza in due, producendo altri neutroni; i neutroni prodotti vanno a colpire altri nuclei di uranio, e così via. Perché la reazione si auto-sostenga, c'è bisogno di un moderatore, ovvero un materiale che rallenti i neutroni prodotti (la ragione è importante ma tecnica, e si può per il momento trascurare). Nella maggior parte dei reattori, si usa come moderatore semplice acqua.
Come viene usata l'energia nucleare?
Il calore prodotto nella reazione di fissione scalda dell'acqua (può essere la stessa che funge anche da moderatore, oppure altra) e il vapore prodotto alimenta delle turbine elettriche. Il reattore è quindi in un certo senso una normale centrale elettrica a vapore, salvo che il calore è prodotto dalle reazioni di fissione nel nocciolo.
Che succede in caso di emergenza?
La prima cosa da fare è interrompere la reazione a catena, assorbendo i neutroni prodotti e impedendo che essi scindano altri nuclei di uranio. Per farlo, si usano barre di controllo fatte calare nel nocciolo. Nei reattori moderati ad acqua, inoltre, se viene a mancare l'acqua (e quindi il raffreddamento) nell'impianto, la reazione a catena cessa immediatamente. Anche dopo la cessazione della reazione, però, il nocciolo resta caldo. Il motivo è la radioattività residua, sia nel combustibile che nel materiale di scarto. Quindi, bisogna eliminare in qualche modo il calore residuo per evitare che esso fonda il materiale del nocciolo del reattore (vedi dopo). Per questo motivo, una delle principali cause di preoccupazione in caso di emergenza è il mantenimento di un adeguato meccanismo di raffreddamento del nocciolo.
Può un reattore nucleare esplodere come una bomba atomica?
No. I reattori per uso civile impiegano uranio non arricchito, in cui la percentuale di uranio fissile (l'isotopo 235, quello che, nella fissione, produce neutroni che possono scindere altri nuclei, mantenendo la reazione a catena) è molto bassa. Per ottenere un'esplosione nucleare è necessaria una massa critica di materiale fissile che, semplicemente, non è presente nei reattori civili. Naturalmente, l'edificio che contiene il reattore può esplodere per altre cause. In fase di progettazione, quindi, vanno prese tutte le precauzioni perché il nocciolo e le strutture di contenimento siano il più possibile resistenti, in modo da non esporre il combustibile, rischiando di contaminare l'ambiente.
Che cos'è la "fusione del nocciolo"?
Lo scenario più temibile in caso di incidente è che il combustile e il materiale radioattivo presenti nel nocciolo contaminino (in modo più o meno violento e incontrollato) l'ambiente esterno. Per arrivare a questo punto devono venire a mancare i vari livelli di contenimento, e in particolare deve cedere l'involucro del nocciolo. Quest'ultimo è l'evento a cui i media si riferiscono talvolta come "fusione del nucleo", generando confusione con il concetto, completamente diverso, di fusione nucleare: in realtà, in questo caso si tratta di fusione di tipo ordinario, ovvero dello "squagliarsi" del nocciolo (in effetti, il termine informale inglese è "meltdown") che può - nell'ipotesi peggiore - "colare" raggiungendo la base del reattore, eventualmente penetrando nel terreno e contaminando l'ambiente. Il meltdown non implica però di per sé necessariamente lo spargimento di sostanze radioattive nell'ambiente esterno. È uno degli esiti potenziali, ma dipende da una serie di altri fattori concomitanti, come la resistenza, o meno, degli altri livelli di contenimento del reattore. In ogni caso, dopo un meltdown, la rimozione del materiale del nocciolo può diventare proibitiva o impossibile, e potrebbe essere necessario sigillare permanentemente l'interno del reattore.
Cos'è la "sindrome cinese"?
Non è una malattia. Il termine "sindrome cinese" è un modo di dire iperbolico, usato per dare l'idea di un nocciolo squagliato che penetra nel terreno, scendendo sempre più in profondità, fino - ma appunto è solo un'iperbole - a sbucare dall'altra parte del pianeta (ovvero "in Cina", se siete agli antipodi di quel paese). Per scongiurare questo rischio i reattori sono costruiti in modo da schermare il più possibile il terreno in caso di meltdown. Il film dal titolo omonimo uscì poco prima di un grave incidente nella centrale americana di Three Mile Island, e influenzò in negativo la percezione pubblica del disastro.
Cos'è successo a Chernobyl?
Il reattore di Chernobyl non era schermato da nessuna struttura di contenimento. Inoltre, il reattore era moderato a grafite, non ad acqua. Questo è un punto cruciale. Al contrario di quanto avviene nei reattori moderati ad acqua, se in un reattore moderato a grafite viene a mancare l'acqua di raffreddamento, si ha un aumento dell'efficienza della reazione a catena. Nel reattore di Chernobyl, un iniziale surriscaldamento del combustibile portò all'evaporazione dell'acqua di raffreddamento e a una reazione a catena incontrollata. L'esplosione che ne seguì (che non fu un'esplosione nucleare, vedi sopra) sparse il combustibile nell'ambiente e fece cessare la reazione a catena: ma nel frattempo la grafite aveva preso fuoco, creando una nube di materiale radioattivo. La mancanza di un'adeguata struttura di contenimento intorno al reattore rese possibile la contaminazione di un'area molto ampia. Quello di Chernobyl è un caso in cui una totale dissennatezza, tanto in fase di gestione che di progettazione della centrale, portarono a un esito catastrofico.
Cos'è successo a Three Mile Island?
Nell'incidente di Three Mile Island, del 1979, in seguito a una serie di errori nella gestione dell'impianto di raffreddamento, si arrivò alla fusione parziale del nocciolo. Il nocciolo fuso, entrando a contatto con l'acqua di raffreddamento, rilasciò gas radioattivi all'interno del reattore. Il contenimento esterno della centrale resse (non ci fu nessuna "sindrome cinese"), ma una parte dei gas prodotto nel nocciolo fu liberata dai tecnici nell'ambiente per tenere sotto controllo la pressione: la contaminazione radioattiva fuori del reattore fu minima, al di sotto dei livelli di fondo ambientali.
Cosa sta succedendo a Fukushima?
La natura della situazione è simile a quella di Three Mile Island, e non può essere in alcun modo assimilata a quella di Chernobyl, per le differenze nella concezione dei reattori giapponesi. Schematicamente: con il terremoto (e soprattutto con il successivo tsunami) è venuto a mancare il sistema di refrigerazione in alcune delle centrali. I tecnici hanno provato a tenere bassa la temperatura nel nocciolo prima usando generatori di emergenza per alimentare il sistema di refrigerazione, poi pompando direttamente acqua di mare. Il rifornimento di acqua deve essere continuo, perché essa evapora a contatto con il combustibile caldo. L'aumento di pressione all'interno del nocciolo è stato compensato facendo fuoriuscire idrogeno verso l'esterno (l'idrogeno viene prodotto dalla dissociazione dell'acqua ad alte temperature). L'idrogeno è altamente infiammabile, e il suo accumulo nella parte esterna dell'edificio del reattore ha causato le esplosioni che hanno distrutto le strutture esterne, ma non, a quanto pare, i contenimenti interni in cemento e metallo. È presumibile che l'abbassamento del livello di acqua nel nocciolo abbia esposto le barre di combustibile che, non più raffreddate, potrebbero aver iniziato a sciogliersi. Quali siano le conseguenze dell'eventuale meltdown parziale è ancora da capire.
Che succede ora?
In caso di incidente a una centrale, la preoccupazione per la salute della popolazione viene dall'eventuale contaminazione dell'ambiente da parte di sostanze radioattive.
A questo proposito, vanno chiarite un po' di cose. 1) Ci sono le sostanze radioattive e ci sono le radiazioni. Le sostanze radioattive (come l'uranio, appunto) quando si scindono, emettono radiazioni, che possono essere di vario tipo: fotoni (ovvero radiazione di natura simile alla luce, ma molto più energetica, come i raggi X o i raggi gamma) o altre particelle ad alta velocità. Il danno biologico deriva dalla capacità di queste particelle di penetrare nel corpo e danneggiare le cellule. Le cellule hanno, in parte, la capacità di auto-ripararsi, ma se il danno supera una certa soglia si possono avere conseguenze serie. 2) Non tutte le radiazioni sono dannose allo stesso modo. Esiste, ad esempio, un livello medio di radiazioni ambientali cui l'organismo è esposto continuamente, e che riesce a tollerare. Così come esistono ovunque materiali radioattivi nell'ambiente intorno a noi, che non emettono un livello di radiazioni abbastanza alto da essere un rischio per la salute. Bisogna quindi stabilire dei criteri, che sono (a meno di non avere a che fare con dosi enormi, che provocano danni immediati) criteri statistici: ovvero, essere esposti a una certa dose di radiazione, per un certo intervallo di tempo, aumenta di una certa percentuale la possibilità di danni a lungo termine. 3) Non tutti gli elementi radioattivi sono dannosi allo stesso modo, sia per la quantità e il tipo di radiazioni che emettono, sia per la durata della loro capacità di emettere radiazioni. Quest'ultima è legata al "tempo di vita medio" dell'elemento. Elementi come l'uranio, che hanno tempi di vita medi lunghissimi, sono quindi più pericolosi di elementi come il sodio-24, che ha tempi di vita di poche ore. 4) Più ci si allontana da una sorgente radioattiva, più diminuiscono le radiazioni. Se però l'organismo ingloba (per esempio per ingestione) una sostanza radioattiva, non può sottrarsi al bombardamento da radiazioni (che provengono in questo caso dall'interno del corpo). Solo allora si può parlare di "contaminazione": non dalle radiazioni, ma dagli elementi radioattivi. La contaminazione richiede il contatto diretto con l'elemento radioattivo, non la semplice esposizione alle radiazioni.
Per capire la gravità di un incidente, quindi, bisogna chiedersi: quali elementi radioattivi sono stati, eventualmente, sparsi nell'ambiente? Fino a che distanza? Quale è l'aumento del livello di radioattività rispetto al livello medio ambientale? Frasi come "livello di radiazioni oltre la norma" non hanno nessun senso, se non quello di giocare con l'emotività delle persone. Anche una lastra al torace espone a un livello di radiazioni oltre la norma. Dove è stato registrato il livello? Quanto è durata l'esposizione? Quanto oltre la norma è salito il livello e che effetto può avere, in termini statistici, sulla salute di chi è stato esposto? Inoltre, se gli elementi radioattivi restano confinati all'interno della centrale, le zone a una certa distanza dalla centrale sono sicure (anche se il livello di radiazioni dentro la centrale è elevato). Se invece gli elementi radioattivi vengono sparsi in giro, il danno può diventare più serio, per via della potenziale contaminazione. Ma, anche in questo caso la gravità varia molto a seconda dell'area contaminata e del tempo di vita medio dell'elemento contaminante. Il caso di Chernobyl fu catastrofico proprio perché la nube sollevò materiale radioattivo nell'atmosfera, spargendolo su un'area enorme. Il caso di Three Mile Island, invece, è un esempio di incidente localmente grave con scarse conseguenze globali. Senza comprendere tutti questi fattori, una stima seria del danno è impossibile.
March 14, 2011
Il terremoto in Giappone ha spostato l'asse terrestre?
Sul Post, ho provato a spiegare cosa c'è dietro la storia dello spostamento dell'asse terrestre, che riesce fuori dopo ogni grande terremoto.
March 9, 2011
Verso Saturno
Quando Kubrick girò 2001: Odissea nello spazio, nessuna sonda aveva raggiunto Giove, e non esistevano immagini ravvicinate del pianeta. Le sequenze che raffigurano la Discovery nei pressi del gigante gassoso sono quindi rappresentazioni artistiche, le migliori possibili all'epoca. Nel frattempo, le cose sono cambiate. Per girare le scene dell'ultimo Star Trek in cui l'Enterprise si nasconde nell'atmosfera di Titano, JJ Abrams ha chiamato Carolyn Porco, la responsabile delle immagini catturate dalla missione Cassini della NASA.
Ma le immagini NASA sono di pubblico dominio, a disposizione di chiunque abbia qualcosa di interessante da farci (a patto che il risultato sia senza scopo di lucro). Come il progetto Outside In, che sta provando a realizzare un film IMAX. Solo immagini ad alta risoluzione — centinaia di migliaia — animate per simulare un volo nel sistema di Saturno. L'assaggio è notevole. (Via Universe Today.)
March 7, 2011
Ci risiamo
Come forse avrete già sentito altrove, un ricercatore della NASA sostiene di aver osservato fossili di batteri in un meteorite. Non solo, ma secondo lo studio i batteri non sarebbero di origine terrestre, ma arriverebbero da fuori, dallo spazio. La cosa è stata ripresa dalla stampa, e stamattina ho addirittura sentito una giornalista affermare che abbiamo le prove certe dell'esistenza di forme di vita extra-terrestri. È vero o no?
Perché sia vero dovrebbero verificarsi una serie di condizioni. Il campione non dovrebbe essere mai stato contaminato, né all'arrivo sulla Terra, né dopo, durante l'analisi. Le strutture osservate dovrebbero davvero essere state prodotte da batteri, non da qualche altro tipo di fenomeno. Insomma, si dovrebbero valutare, e possibilmente riprodurre indipendentemente, sia le tecniche di analisi usate nello studio sia i risultati, e si dovrebbero escludere tutte le altre spiegazioni alternative. Io non sono un esperto di meteoriti, né di microbiologia, né di tecniche di analisi al microscopio. Ma ne so abbastanza di metodo scientifico e di ricerca per farmi un'idea. E l'idea — che sono pronto a cambiare in caso di forti prove contrarie — è che la cosa appare, come minimo, molto, molto sospetta.
Intanto, dove è apparso lo studio? Su The Journal of Cosmology: un giornale — mettiamola nella maniera più diplomatica possibile — che non è tra i più autorevoli del panorama internazionale. Diciamo che sembra avere una predilezione per tesi un po' "borderline", ecco. Tra cui, guardacaso, quella della panspermia: ovvero, che la vita sulla Terra sarebbe venuta dallo spazio. Cosa non impossibile di per sé, ma sicuramente non supportata da alcuna evidenza, al momento. Comunque, se uno pensa di aver scoperto la vita extraterrestre (e magari anche l'origine della vita sulla Terra) ovvero di aver fatto una delle scoperte più importanti della storia dell'umanità (forse, la più importante) perché non manda il suo articolo a Nature, o a Science? Essere pubblicati da Nature o da Science non è automaticamente una garanzia che i risultati siano corretti, per carità (così come, peraltro, non lo è il fatto che l'autore dei risultati lavori per la NASA: per inciso, come mai la NASA non ha fatto una conferenza stampa o comunque non ha preso posizione ufficialmente sulla cosa? Strano, no?). Però, sottoporre un articolo a una rivista autorevole dimostrerebbe abbastanza confidenza nelle proprie conclusioni da essere disposto a farle esaminare e criticare dai massimi esperti nel campo.
Gli esperti, appunto. Che dicono gli esperti? Ho guardato un po' in giro, rapidamente, e ho trovato solo pareri fortemente negativi. Ho visto anche un'altra cosa, però. Ho visto che l'editor di The Journal of Cosmology dice di aver mandato "un invito a 5000 membri della comunità scientifica", sollecitando commenti critici sull'articolo. (Per ora i commenti arrivati sono solo una ventina e, stranamente, sembrano tutti favorevoli.) Poi dice anche che nessun altro giornale nella storia della scienza ha mai fatto una cosa del genere, e che il miglior modo per far avanzare la scienza è di promuovere il dibattito e la discussione.
Ecco: io invece credo che il miglior modo di far avanzare la scienza sia stare in un laboratorio e cercare di ottenere dei risultati nel modo più rigoroso possibile. Dando la possibilità ad altri di riprodurli o confutarli. Ma insomma. Suggerirei di non avere fretta. Se in quel metorite ci sono davvero batteri alieni (e io ne dubito fortissimamente) state certi che prima o poi lo sapremo.
Perché sia vero dovrebbero verificarsi una serie di condizioni. Il campione non dovrebbe essere mai stato contaminato, né all'arrivo sulla Terra, né dopo, durante l'analisi. Le strutture osservate dovrebbero davvero essere state prodotte da batteri, non da qualche altro tipo di fenomeno. Insomma, si dovrebbero valutare, e possibilmente riprodurre indipendentemente, sia le tecniche di analisi usate nello studio sia i risultati, e si dovrebbero escludere tutte le altre spiegazioni alternative. Io non sono un esperto di meteoriti, né di microbiologia, né di tecniche di analisi al microscopio. Ma ne so abbastanza di metodo scientifico e di ricerca per farmi un'idea. E l'idea — che sono pronto a cambiare in caso di forti prove contrarie — è che la cosa appare, come minimo, molto, molto sospetta.
Intanto, dove è apparso lo studio? Su The Journal of Cosmology: un giornale — mettiamola nella maniera più diplomatica possibile — che non è tra i più autorevoli del panorama internazionale. Diciamo che sembra avere una predilezione per tesi un po' "borderline", ecco. Tra cui, guardacaso, quella della panspermia: ovvero, che la vita sulla Terra sarebbe venuta dallo spazio. Cosa non impossibile di per sé, ma sicuramente non supportata da alcuna evidenza, al momento. Comunque, se uno pensa di aver scoperto la vita extraterrestre (e magari anche l'origine della vita sulla Terra) ovvero di aver fatto una delle scoperte più importanti della storia dell'umanità (forse, la più importante) perché non manda il suo articolo a Nature, o a Science? Essere pubblicati da Nature o da Science non è automaticamente una garanzia che i risultati siano corretti, per carità (così come, peraltro, non lo è il fatto che l'autore dei risultati lavori per la NASA: per inciso, come mai la NASA non ha fatto una conferenza stampa o comunque non ha preso posizione ufficialmente sulla cosa? Strano, no?). Però, sottoporre un articolo a una rivista autorevole dimostrerebbe abbastanza confidenza nelle proprie conclusioni da essere disposto a farle esaminare e criticare dai massimi esperti nel campo.
Gli esperti, appunto. Che dicono gli esperti? Ho guardato un po' in giro, rapidamente, e ho trovato solo pareri fortemente negativi. Ho visto anche un'altra cosa, però. Ho visto che l'editor di The Journal of Cosmology dice di aver mandato "un invito a 5000 membri della comunità scientifica", sollecitando commenti critici sull'articolo. (Per ora i commenti arrivati sono solo una ventina e, stranamente, sembrano tutti favorevoli.) Poi dice anche che nessun altro giornale nella storia della scienza ha mai fatto una cosa del genere, e che il miglior modo per far avanzare la scienza è di promuovere il dibattito e la discussione.
Ecco: io invece credo che il miglior modo di far avanzare la scienza sia stare in un laboratorio e cercare di ottenere dei risultati nel modo più rigoroso possibile. Dando la possibilità ad altri di riprodurli o confutarli. Ma insomma. Suggerirei di non avere fretta. Se in quel metorite ci sono davvero batteri alieni (e io ne dubito fortissimamente) state certi che prima o poi lo sapremo.
March 3, 2011
Giustificazione
Scrivere un post per spiegare che si ha poco tempo per scrivere un post mi è sempre sembrato un po' insensato, ma insomma. In questo periodo ho molte cose (troppe?) che bollono in pentola, e man mano verranno fuori.
Nel frattempo, nel caso qualcuno sentisse la mia mancanza: in settimana sono stato ospite a Unomattina per parlare di come si misura la massa e dei "problemi" con il campione di riferimento conservato vicino Parigi (il chilogrammo che "non è più un chilogrammo", secondo i giornali). La puntata si può vedere (ancora per qualche giorno, poi non so) a questo link (intorno a 1:42). Domani verso le 8.30 dovrei essere su Radio Deejay per il consueto angolo scientifico di Matteo Curti con il Trio Medusa. Infine, nel fine settimana sarò a Torino. Sabato pomeriggio, alle 17, alla biblioteca Archimede di Settimo Torinese, a parlare di Seconda stella a destra; domenica mattina, alle 11, al Circolo dei Lettori per questa cosa.
Nel frattempo, nel caso qualcuno sentisse la mia mancanza: in settimana sono stato ospite a Unomattina per parlare di come si misura la massa e dei "problemi" con il campione di riferimento conservato vicino Parigi (il chilogrammo che "non è più un chilogrammo", secondo i giornali). La puntata si può vedere (ancora per qualche giorno, poi non so) a questo link (intorno a 1:42). Domani verso le 8.30 dovrei essere su Radio Deejay per il consueto angolo scientifico di Matteo Curti con il Trio Medusa. Infine, nel fine settimana sarò a Torino. Sabato pomeriggio, alle 17, alla biblioteca Archimede di Settimo Torinese, a parlare di Seconda stella a destra; domenica mattina, alle 11, al Circolo dei Lettori per questa cosa.
February 26, 2011
I link della settimana
Science of Blogging :: How to write a good research blog post. "What I'm going to talk about here is specifically how to write a good research blog post; the kind that might get picked as an Editor's Selection on ResearchBlogging.org."
Pharyngula :: Singularitarianism? "Ray Kurzweil is a genius. One of the greatest hucksters of the age. That's the only way I can explain how his nonsense gets so much press and has such a following."
Pharyngula :: Singularitarianism? "Ray Kurzweil is a genius. One of the greatest hucksters of the age. That's the only way I can explain how his nonsense gets so much press and has such a following."
February 22, 2011
Tyche o Nemesis?
Mentre scrivevo l'articolo di ieri per il Post, pensavo a una cosa che, lì per lì, non ho avuto tempo di approfondire. Mi è tornato in mente che, quando ero a Berkeley, a pochi metri dal mio ufficio c'era Rich Muller, che è uno degli ideatori della teoria di Nemesis.
Muller era stato studente del premio Nobel Luis Alvarez, che, tra le altre cose, è quello che ha scoperto la causa dell'estinzione di massa avvenuta tra il Cretaceo e il Terziario: quella dei dinosauri, per capirci. La teoria di Alvarez — supportata prima dal ritrovamento nei pressi di Gubbio di strati argillosi che mostravano forti segni di shock e una presenza anomala di iridio, e successivamente dalla scoperta del cratere di Chicxulub, semisepolto dal mare, dalle parti della penisola dello Yucatan — era che i dinosauri si fossero estinti in seguito al cataclisma globale provocato dall'impatto di un asteroide di diversi chilometri di diametro. Oggi, questa ipotesi è quella comunemente accettata.
Ma quella dei dinosauri, sebbene eclatante, non è stata l'unica estinzione di massa avvenuta sulla Terra. Negli anni Ottanta, venne fuori un lavoro di due paleontologi (Raup e Sepkoski) che, analizzando i fossili, segnalava la presenza di periodicità nelle estinzioni degli ultimi duecentocinquanta milioni di anni. L'intervallo medio tra le estinzioni sembrava essere regolare, tra venti e trenta milioni di anni. Partendo da questi dati, Muller, ipotizzò che ognuno di questi eventi fosse stato causato da un impatto con un asteroide o con una cometa. E, per spiegarne la regolarità, immaginò che dalle parti della nube di Oort (il magazzino delle comete del sistema solare) ci fosse una compagna del Sole, una stella bruna che, perturbando a cadenze fisse le orbite delle comete, facesse aumentare le probabilità che una di esse colpisse il nostro pianeta. Muller chiamò Nemesis questa compagna del Sole mai osservata.
La teoria non ha mai preso piede. Per perturbare la nube di Oort abbastanza da spiegare le estinzioni di massa, l'orbita di Nemesis dovrebbe essere troppo instabile. Non credo che nessuno, oggi, a parte forse Muller, la trovi un'ipotesi soddisfacente.
Ecco, mi chiedevo ieri: ma questa cosa di Tyche, in fondo, non è quasi identica a Nemesis? C'è una relazione tra le due ipotesi? In effetti, uno dei due "ideatori" di Tyche, Whitmire, era giunto negli anni Ottanta alle stesse conclusioni di Muller. Anzi, nel 1984, la teoria di Nemesis era stata presentata su Nature in due articoli separati, ma sullo stesso numero, dal gruppo di Muller e da quello di Whitmire. Però, nel frattempo, Whitmire ha corretto la sua ipotesi iniziale. In pratica, Tyche non è che una versione riveduta di Nemesis. Ovvero, è Nemesis con un'orbita diversa, più stabile, e per questo non in grado di spiegare le estinzioni di massa.
E in fondo, sarebbe bastato conoscere meglio la mitologia greca per capire l'inghippo: Tyche è la sorella buona di Nemesis.
Muller era stato studente del premio Nobel Luis Alvarez, che, tra le altre cose, è quello che ha scoperto la causa dell'estinzione di massa avvenuta tra il Cretaceo e il Terziario: quella dei dinosauri, per capirci. La teoria di Alvarez — supportata prima dal ritrovamento nei pressi di Gubbio di strati argillosi che mostravano forti segni di shock e una presenza anomala di iridio, e successivamente dalla scoperta del cratere di Chicxulub, semisepolto dal mare, dalle parti della penisola dello Yucatan — era che i dinosauri si fossero estinti in seguito al cataclisma globale provocato dall'impatto di un asteroide di diversi chilometri di diametro. Oggi, questa ipotesi è quella comunemente accettata.
Ma quella dei dinosauri, sebbene eclatante, non è stata l'unica estinzione di massa avvenuta sulla Terra. Negli anni Ottanta, venne fuori un lavoro di due paleontologi (Raup e Sepkoski) che, analizzando i fossili, segnalava la presenza di periodicità nelle estinzioni degli ultimi duecentocinquanta milioni di anni. L'intervallo medio tra le estinzioni sembrava essere regolare, tra venti e trenta milioni di anni. Partendo da questi dati, Muller, ipotizzò che ognuno di questi eventi fosse stato causato da un impatto con un asteroide o con una cometa. E, per spiegarne la regolarità, immaginò che dalle parti della nube di Oort (il magazzino delle comete del sistema solare) ci fosse una compagna del Sole, una stella bruna che, perturbando a cadenze fisse le orbite delle comete, facesse aumentare le probabilità che una di esse colpisse il nostro pianeta. Muller chiamò Nemesis questa compagna del Sole mai osservata.
La teoria non ha mai preso piede. Per perturbare la nube di Oort abbastanza da spiegare le estinzioni di massa, l'orbita di Nemesis dovrebbe essere troppo instabile. Non credo che nessuno, oggi, a parte forse Muller, la trovi un'ipotesi soddisfacente.
Ecco, mi chiedevo ieri: ma questa cosa di Tyche, in fondo, non è quasi identica a Nemesis? C'è una relazione tra le due ipotesi? In effetti, uno dei due "ideatori" di Tyche, Whitmire, era giunto negli anni Ottanta alle stesse conclusioni di Muller. Anzi, nel 1984, la teoria di Nemesis era stata presentata su Nature in due articoli separati, ma sullo stesso numero, dal gruppo di Muller e da quello di Whitmire. Però, nel frattempo, Whitmire ha corretto la sua ipotesi iniziale. In pratica, Tyche non è che una versione riveduta di Nemesis. Ovvero, è Nemesis con un'orbita diversa, più stabile, e per questo non in grado di spiegare le estinzioni di massa.
E in fondo, sarebbe bastato conoscere meglio la mitologia greca per capire l'inghippo: Tyche è la sorella buona di Nemesis.
February 17, 2011
Evoluzione
Fate disegnare una linea a qualcuno. Poi chiedete a un altro di ricalcarla, riproducendola meglio che può. Poi a un altro, a un altro ancora, e così via, per 500 volte. Il risultato è questo video piuttosto impressionante. Minuscole mutazioni casuali, riproduzione ed evoluzione: c'è tutto, manca solo la selezione. (Via kottke.)
February 12, 2011
I link della settimana
Time: 2045: The Year Man Becomes Immortal. "A hundred years from now, Kurzweil and de Grey and the others could be the 22nd century's answer to the Founding Fathers — except unlike the Founding Fathers, they'll still be alive to get credit — or their ideas could look as hilariously retro and dated as Disney's Tomorrowland. Nothing gets old as fast as the future."
uno Strano Attrattore : La pretesa dell'assoluto (in termini rigorosamente matematici). "Come ormai mi capita sempre più spesso quando non lo sento parlare di matematica, resto basito di fronte a due degli ultimi interventi di Piergiorgio Odifreddi."
APOD: 2011 February 6 - An Anomalous SETI Signal. "No one knows for sure what caused this signal."
uno Strano Attrattore : La pretesa dell'assoluto (in termini rigorosamente matematici). "Come ormai mi capita sempre più spesso quando non lo sento parlare di matematica, resto basito di fronte a due degli ultimi interventi di Piergiorgio Odifreddi."
APOD: 2011 February 6 - An Anomalous SETI Signal. "No one knows for sure what caused this signal."
