La scoperta della fissione dell’atomo e della possibilità di ottenere enormi quantità di energia è avvenuta alla vigilia della seconda guerra mondiale. In quel periodo l’attenzione dei paesi con grandi capacità scientifiche e tecnologiche era concentrata sullo sforzo bellico. Non c’è dunque da stupirsi se furono i grandi mezzi messi a disposizione dalle spese militari a permettere di ottenere rapidamente i primi risultati concreti nello sfruttamento della nuova fonte di energia. Gli Stati Uniti nella seconda metà del ’42 lanciarono il progetto Manhattan, che in meno di tre anni permise loro di realizzare due tipi di bomba atomica (una all’uranio arricchito e l’altra al plutonio), subito sganciate sulle città giapponesi di Hiroshima e Nagasaki (il 6 e il 9 agosto 1945) per porre fine al conflitto mondiale. Così la nuova fonte di energia nacque portandosi dietro il peccato originale di essere stata utilizzata per la prima volta a fini distruttivi.
La dimostrazione della potenza della nuova arma condusse quasi inevitabilmente chi aspirava a restare o a entrare nel club delle grandi potenze a cercare di dotarsi della bomba atomica: l’Urss (1949) e il Regno Unito (1952) furono i primi, dopo gli Stati Uniti, a realizzare test atomici, seguiti più tardi da altri paesi (vedi cap. 8). La guerra fredda favorì la corsa agli armamenti nucleari e la costituzione di grandi arsenali dotati di armi e vettori sempre più potenti e sofisticati.
Dopo l’entusiasmo iniziale, alcuni cominciarono a chiedersi se fosse meglio che l’energia nucleare si diffondesse per contribuire a soddisfare le esigenze energetiche oppure che venisse abbandonata o almeno limitata nella sua diffusione alla luce dei pericoli per la stessa sopravvivenza dell’umanità. Dubbio rafforzato nei decenni successivi man mano che ci si rendeva conto che anche l’uso pacifico dell’energia nucleare poteva comportare dei pericoli.
Gli Stati Uniti, che avevano aperto la via all’uso militare dell’energia nucleare, oscillarono per alcuni anni tra lo sforzo di mantenere il proprio vantaggio imponendo il divieto di trasferimento delle conoscenze acquisite in campo militare e un atteggiamento di apertura proponendo agli altri paesi di condividere le conoscenze e il combustibile nucleare in cambio della rinuncia alla corsa all’arma atomica. Questo secondo atteggiamento si impose come l’unico difendibile dopo le prime esplosioni atomiche da parte di Unione Sovietica e Gran Bretagna. Inoltre proprio questi due paesi stavano realizzando quelli che sarebbero diventati i primi reattori nucleari concepiti per produrre elettricità da immettere in rete (il piccolo reattore russo di Obninsk e quello «commerciale» inglese di Calder Hall, che iniziarono a funzionare rispettivamente nel 1954 e nel 1956). Non restava che prendere atto della situazione, cosicché il presidente Eisenhower nel dicembre 1953 lanciò il programma Atoms for Peace, che segnò una svolta nello sviluppo dell’energia nucleare civile.
Nel 1955 si tenne a Ginevra la prima Conferenza mondiale sugli usi pacifici dell’energia atomica (come allora veniva chiamata l’energia nucleare), facendo conoscere anche al grande pubblico questa nuova forma di energia e avviando l’epoca pionieristica del suo sviluppo. Allora l’energia nucleare civile si trovava in uno stato nascente: tutti si sentivano liberi di proporre nuovi tipi di reattore, nascevano nuove compagnie e nuovi progetti. È chiaro che i paesi che avevano in corso grandi programmi militari erano favoriti, potendo utilizzare in campo civile le conoscenze e le sperimentazioni militari. Tuttavia la presenza di una forte struttura di ricerca orientata a soddisfare esigenze militari e a seguirne la logica tendeva a bloccare un sano e libero confronto competitivo tra soluzioni diverse da quelle già sperimentate. Francia e Gran Bretagna basarono lo sviluppo della propria filiera di reattori civili su quelli progettati per produrre il plutonio per le bombe e la loro scelta alla lunga si rivelò fallimentare. Il reattore che per primo si affermò negli Stati Uniti (il Pressurized Water Reactor, Pwr) era derivato da quello sviluppato per la propulsione dei sottomarini nucleari (e non da quello usato per la produzione di plutonio) e in questo caso si rivelò un successo. Stati Uniti e Unione Sovietica, pur partendo dalle esperienze militari, poterono permettersi di sviluppare più tipi di reattore da mettere a confronto. I paesi industrializzati senza programmi militari nucleari crearono anch’essi centri di ricerca in campo nucleare civile, ma ebbero maggiore libertà di scelta riguardo al tipo di reattore e poterono contare sulle licenze acquisite dai costruttori nazionali quasi esclusivamente negli Stati Uniti. Già nella seconda metà degli anni Cinquanta numerosi paesi avviarono la realizzazione dei primi impianti nucleari. Tra questi c’era anche l’Italia, che anzi fu tra i primi paesi che si impegnarono maggiormente, per molteplici ragioni che verranno illustrate successivamente.
L’epoca pionieristica o dello stato nascente dell’industria nucleare si chiuse abbastanza in fretta (troppo in fretta secondo alcuni, come Freeman Dyson, che ritiene non siano state testate abbastanza soluzioni per selezionare le migliori), anche se ancora per molti anni rimasero (e in parte sono tuttora) aperti progetti di reattori molto diversi tra loro. Il fatto è che, come si è detto, l’industria nucleare è un’industria sistemica, cioè che richiede la risoluzione di molti problemi con costi elevati e la partecipazione di numerosi soggetti: una volta che una soluzione funziona diventa difficile per le altre trovare il modo di dimostrare di essere migliori.
A chiudere l’epoca pionieristica del nucleare contribuirono in modo particolare i due colossi americani, General Electric e Westinghouse, che dominavano allora la fornitura di impianti termoelettrici e che nel 1963 cominciarono ad offrire impianti nucleari «chiavi in mano» a prezzo fisso. L’assunzione dei rischi di prestazione ed economici da parte dei due costruttori, pur se dettata dalla ricerca di ordinativi, stava a significare che essi ritenevano i loro impianti nucleari ormai tecnologicamente maturi. Questa iniziativa fu sospesa da General Electric e Westinghouse nel 1966 e causò loro sensibili perdite economiche, ma fu comunque molto importante per l’affermarsi della convinzione presso i produttori elettrici che l’energia nucleare sarebbe stata a breve la fonte energetica del futuro per i suoi bassi costi di produzione.
All’inizio degli anni Settanta il trend di ordinativi di impianti nucleari, già forte dopo il 1965, aumentò ulteriormente. Ma fu lo shock petrolifero del 1973 a rafforzare la convinzione che, per i paesi privi di idrocarburi, la scelta nucleare per la produzione di energia elettrica fosse obbligata. Stati come Francia, Giappone, Germania e Italia vararono grandi programmi nucleari tanto da far temere che l’industria fornitrice di impianti e di combustibile non sarebbe stata in grado di farvi fronte, e il numero dei reattori in esercizio triplicò passando da 81 nel 1970 a 243 nel 1980.
Eppure fu proprio negli anni del boom del nucleare, dopo la crisi petrolifera, che si ebbe anche il primo segnale di arresto. Nella seconda metà degli anni Settanta le società elettriche americane smisero di ordinare nuovi reattori e anzi cominciarono a cancellare alcuni ordinativi fatti. Le ragioni erano soprattutto interne all’industria nucleare, sebbene giocasse un ruolo non trascurabile anche il contesto macroeconomico. La crisi energetica del 1973 aveva infatti innescato un periodo di stagflazione, cioè di forte inflazione senza crescita economica, sconosciuto nei vent’anni precedenti. L’inflazione toccava ovviamente tutti i costi, compresi quelli degli impianti nucleari, e la stagnazione, rallentando la crescita della domanda elettrica, rendeva meno necessaria la costruzione di nuovi impianti elettrici. Ma l’aumento del costo dei reattori nucleari era ben superiore a quello del tasso medio di inflazione. I reattori erano stati considerati troppo in fretta una tecnologia matura, modificabile facilmente, soprattutto per aumentare la taglia degli impianti al fine di conseguire economie di scala. L’importanza della gestione di un’opera così complessa come una centrale nucleare era stata sottovalutata. L’intervento dell’organismo di sicurezza, che nel frattempo era stato reso più autonomo per dare le necessarie garanzie alle popolazioni, incideva fortemente sui costi di costruzione. Nel 1974 l’Atomic Energy Commission era stata divisa: la Nuclear Regulatory Commission (Nrc) doveva garantire la sicurezza degli impianti nucleari e l’Erda (Energy Research and Development Administration, poi Department of Energy) era destinata a promuovere lo sviluppo dell’energia nucleare e dell’energia in generale. Anche i tempi di costruzione si stavano allungando (da 4-6 anni per i primi reattori si arrivò ben presto a 10 anni e più) e diventavano incerti, spesso proprio per l’intervento dell’organismo di sicurezza. Infine l’organizzazione dell’industria elettrica, formata negli Stati Uniti da molte società di dimensioni spesso modeste che non disponevano delle competenze e delle strutture per gestire progetti di grande complessità, non consentiva di realizzare sempre al meglio gli impianti nucleari cogliendo le rilevanti economie di apprendimento nel passaggio da un reattore all’altro. La disparità della situazione è ben testimoniata dal fatto che tra i casi peggiori e quelli migliori ci fu una differenza di costo anche di tre volte. In definitiva l’arresto e la cancellazione di ordinativi nucleari negli Stati Uniti furono dovuti in primo luogo a problemi economici e di sistema non effimeri: sorprendentemente la tecnologia nucleare si rivelava poco in sintonia con l’organizzazione di un paese che pure era all’avanguardia anche in questo settore.
Va inoltre aggiunto che a metà degli anni Settanta, dopo l’esplosione della bomba atomica indiana (1974), il presidente Carter decise di opporsi allo sviluppo dei reattori veloci e del ritrattamento del combustibile nucleare considerati soluzioni «proliferanti», in grado cioè di favorire l’accesso alle armi nucleari. Il mutato atteggiamento politico americano, oltre a tagliare i fondi per la ricerca e rallentare così lo sviluppo nucleare, implicava una spinta, sebbene non del tutto esplicita, a contenere la crescita degli impianti nucleari nel mondo, in particolare limitando la loro diffusione nei paesi in via di sviluppo.
In altri paesi, come Francia, Giappone e Corea del Sud, le cose andavano decisamente meglio: la realizzazione dei massicci programmi nucleari decisi procedeva, ma quasi ovunque il costo e i tempi di realizzazione si rivelavano superiori a quelli inizialmente stimati, anche per l’opposizione che si andava organizzando. I movimenti ecologisti, nati proprio negli Stati Uniti, fecero della lotta al nucleare la propria bandiera (il logo del sole che ride contornato dallo slogan «Nucleare, no grazie», disegnato in Danimarca nel 1975, divenne un emblema universalmente conosciuto). Alcuni di questi movimenti diedero vita a nuovi partiti, detti «verdi», collocati solitamente a sinistra; altri riuscirono ad influenzare in senso antinucleare la posizione dei partiti socialisti. Inoltre, ogni volta che un sito veniva scelto come sede di un impianto nucleare nascevano comitati locali di protesta. Le difficoltà di localizzazione degli impianti nucleari sul territorio e la presenza di forti partiti verdi, che in alcuni casi condizionavano le maggioranze di governo, portò alcuni Stati europei a rallentare fortemente i propri programmi o addirittura a decidere di interromperli o di uscire dal nucleare. Il primo referendum sul nucleare si svolse in Austria nel 1978. Con quel referendum fu deciso di non mettere in funzione il reattore di Zwentendorf, praticamente completato, e di rinunciare anche in futuro all’energia nucleare. Poi venne il referendum consultivo svedese del 1980, a seguito del quale il Parlamento stabilì che non si sarebbero costruiti nuovi reattori oltre ai dodici esistenti e che questi ultimi sarebbero stati chiusi entro il 2010. L’energia nucleare divenne così il primo esempio di tecnologia inventata e ripudiata dall’uomo.
Gli incidenti alla centrale nucleare americana di Three Mile Island del 1979 (che influenzò il referendum svedese tenutosi poco dopo) e soprattutto quello di Černobyl, in Ucraina, nel 1986, molto seguiti dai media e dall’opinione pubblica, furono assunti dagli oppositori come la dimostrazione della pericolosità del nucleare civile. Sull’onda emotiva dell’incidente di Černobyl, causato da un esperimento mal condotto in un reattore con caratteristiche non ottimali dal punto di vista della sicurezza e ben diverso da quelli occidentali, un triplice referendum sancì nel 1987 l’uscita dell’Italia dal nucleare. E pur senza arrivare a decisioni così drastiche, in quasi tutto il mondo i programmi nucleari subirono un duro colpo.
La crisi dell’Unione Sovietica e il suo crollo nel 1989 rallentarono ulteriormente lo sviluppo nucleare. A differenza dei partiti socialisti, il Partito comunista sovietico (ma in genere anche quelli occidentali) aveva dimostrato una grande fiducia nel nucleare come manifestazione della capacità dell’uomo di dominare la natura per creare condizioni di benessere per tutti: l’incidente di Černobyl fu forse anche il risultato di questo eccesso di fiducia nella tecnologia. Fatto sta che sia l’Urss sia i paesi dell’Europa dell’Est (ad eccezione della Polonia, dotata però di molto carbone) avevano realizzato numerosi impianti nucleari, sebbene al di sotto del livello degli ambiziosi programmi elaborati. La caduta dei regimi comunisti e la grave crisi economica che ne seguì privò questi paesi delle risorse necessarie per continuare a sviluppare i propri programmi nucleari.
Se si guarda al numero dei reattori nucleari funzionanti nel mondo (vedi fig. 1) non si può non essere colpiti dal fatto che la crescita è stata rapida e continua fino alla fine degli anni Ottanta, per arrestarsi poi bruscamente (il numero di reattori in esercizio è salito da 225 a 420 tra il 1979 e il 1989, ma poi si è quasi fermato). È bensì vero che la potenza totale installata ha continuato a crescere per l’entrata in funzione dei nuovi reattori più grandi di quelli dismessi o per l’incremento della capacità di alcuni reattori già in funzione, ma l’aumento dall’inizio degli anni Novanta ad oggi appare ben modesto se confrontato con quello dei due decenni precedenti. Il termine «stagnazione» sembra senz’altro appropriato.
FIG. 1. Numero e potenza dei reattori nucleari in esercizio nel mondo.
Fonte: Iaea, Nuclear Power Reactors in the World, 2010.
Le ragioni del quasi arresto dello sviluppo dell’energia nucleare in questo periodo sono molteplici. In primo luogo gli Stati Uniti, che rimanevano il primo paese per potenza e numero di reattori installati, dopo aver smesso di ordinare reattori negli anni Settanta e aver cancellato circa metà degli ordinativi (ben 124 dei 259 fatti tra il 1953 e il 1978), con la fine degli anni Ottanta avevano completato la realizzazione dei reattori ordinati quindici anni prima (gli unici entrati in servizio negli anni Novanta sono quelli di Comanche Peak 2 e Watts Bar 1). Poiché le ragioni di questo arresto erano economiche e organizzative, è chiaro che, fino a quando questi problemi non fossero stati risolti, non c’erano speranze di veder ripartire il nucleare negli Stati Uniti.
In Europa invece l’arresto della costruzione di nuovi impianti nucleari ha cause diverse. In alcuni paesi l’opposizione al nucleare aveva preso il sopravvento, anche in seguito alle ricadute psicologiche dell’incidente di Černobyl, e non pochi approvarono una legge di nuclear phase-out, cioè di uscita progressiva dal nucleare (in Olanda nel 1994, in Germania nel 2002 e in Belgio nel 2003). Negli Stati con governi pro-nucleare, non ci furono nuovi ordinativi dall’inizio degli anni Novanta, o perché si era creato un eccesso di offerta avendo costruito più del necessario in precedenza (in Francia), o perché la liberalizzazione del mercato elettrico rendeva difficile finanziare questo tipo di investimento (nel Regno Unito). Infine, come ricordato, nei paesi dell’Europa dell’Est la crisi del comunismo e il marasma organizzativo seguitone, oltre a produrre in molti casi una contrazione della domanda elettrica o quanto meno a bloccarne la crescita, rese estremamente difficile finanziare la costruzione di nuove centrali nucleari. In buona sostanza, completati gli impianti ordinati fino all’incidente di Černobyl, la sopravvivenza dell’attività di costruzione di impianti nucleari dopo la metà degli anni Novanta è stata garantita dagli ordinativi dei soli paesi dell’Estremo Oriente: Cina, Corea del Sud, Giappone e India.
La situazione appare un po’ più positiva se si guarda alla produzione elettronucleare, che ha continuato a crescere per il leggero incremento della potenza installata, ma soprattutto grazie alla maggiore disponibilità degli impianti esistenti (fatto molto importante perché si riduce il costo medio di produzione). Malgrado ciò l’energia nucleare ha raggiunto il suo culmine nella produzione elettrica mondiale (17% circa) verso la metà degli anni Novanta e poi ha cominciato a declinare (fig. 2). Molti hanno perciò iniziato a pensare che l’energia nucleare fosse un’energia di transizione destinata a durare pochi decenni o a sopravvivere in pochi paesi. Il futuro dirà se questa opinione è corretta o falsa, e nell’ultimo capitolo daremo uno sguardo agli argomenti che militano a favore dell’una o dell’altra tesi. In ogni caso la storia di più di mezzo secolo di sfruttamento dell’energia nucleare civile ha messo in evidenza i temi fondamentali con cui deve misurarsi la sopravvivenza di questa fonte: i tempi e i costi di produzione devono essere contenuti e prevedibili; non si devono verificare incidenti gravi con rilascio di radioattività all’esterno degli impianti; bisogna evitare che il nucleare civile favorisca un facile accesso alle armi nucleari. Tutti questi temi formeranno oggetto di approfondimento nei successivi capitoli.
