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Secondo ChatGPT si è trattato, e si tratta ancora, di un “laboratorio gigante di innovazione”. Ed è così, solo che è difficile farlo capire a chi oggi ne gode i risultati. Forse sarebbe utile se sui muri di ospedali e capannoni industriali ci fosse scritto “guarirai grazie all’energia nucleare, oppure: lavori a questo prodotto che non ci sarebbe stato senza…”.

Stiamo volutamente esagerando, perché si potrebbe ritenere che prima o poi si sarebbe arrivati agli stessi risultati, grazie alla sola curiosità degli scienziati. Ma quanto tempo dopo? Conosciamo, soprattutto noi italiani, le difficoltà di finanziamento della ricerca scientifica, anche in questi campi, nonostante l’energia nucleare parli da sempre italiano, grazie a scienziati come Fermi e altri fisici, che l’hanno inventata.

Connubio felice

Tutto è dovuto al felice connubio tra industria e scienza. La prospettiva della produzione di elettricità ha mosso le imprese che hanno investito e da cui sono venute anche le risorse per la ricerca, i cui risultati si sono poi diffusi in tutti gli ambiti di interesse. Anche in Italia, negli anni ’50 e ’60 dello scorso secolo.

Nel 1962 il nostro Paese era il secondo al mondo per produzione di elettricità dal nucleare, ma poi ci si è persi nella scelta della tipologia dei reattori da utilizzare e le relative licenze. Nel frattempo, si era affermata l’industria nazionale della raffinazione specializzata nell’uso di petroli molto pesanti, “sporchi”, con grandi scarti (catrami e olio combustibile) di cui non si sapeva bene cosa fare.

Quasi senza accorgersene si è passati a produrre l’elettricità con tali residui, di facile uso e più redditizi (mentre esportavamo benzina di qualità), e rapidamente nel nucleare abbiamo perso ogni primato. Complice pure la cultura neoidealista crociana e le diffidenze verso la scienza di quella cattolica, che permeava buona parte della classe politica nazionale.

Una classe politica diffidente verso la modernità che per assurdo non si è neanche accorta che i più grandi successi si sono avuti proprio nel settore agricolo, il più tradizionale. Grazie alla selezione genetica, sviluppata con le radiazioni nucleari, fu prodotto in Italia il grano “Creso” leader mondiale per lunghi anni, derivato dal precedente ibrido di Nazareno Strampelli, il  “Senatore Cappelli”. C’è del Creso nel DNA di tutti i grani duri che oggi consumiamo ed esportiamo.

Sui pacchi di pasta sì che andrebbe scritto “prodotto grazie all’energia nucleare”! Ma è una storia vecchia, che però ha cambiato la storia delle coltivazioni; ormai se ne parla solo tra genetisti, come grande successo nazionale.

Di nucleare in Italia si occupava il CNEN (Comitato nazionale energia nucleare) poi, e ancora oggi, ENEA (Energia Nucleare Energie Alternative, acronimo originale poi ripetutamente cambiato) che promuoveva la ricerca e lo sviluppo tecnologico grazie ai finanziamenti pubblici che venivano dalla vendita dell’elettricità, aprendosi anche alle fonti rinnovabili.

Dopo il primo referendum negativo non si sapeva cosa fare dell’ENEA, ma la dirigenza convinse la politica che si sarebbe potuto riversare i risultati fino allora raggiunti e andare avanti verso l’industria e egli altri settori possibili della società civile.

Solo che vennero meno i finanziamenti derivati dall’industria elettrica, peraltro tutta pubblica, ormai disinteressata al nucleare. Infine, le follie russe nell’impianto di Cernobyl che hanno chiuso una partita che però era già persa.

Sono sopravvissuti, grazie a programmi internazionali, ricerca e sviluppo per la fusione nucleare, che vuole riprodurre l’energia che si produce nel sole. E l’Italia, infatti, era e resta leader mondiale nella produzione dei magneti superconduttori, che annullano la resistenza elettrica e permettono il confinamento del plasma termonucleare dentro gli impianti.

Ricadute del nucleare

Fisica e scienza dei materiali: leghe metalliche, acciai speciali, zirconio, ceramiche tecniche, tutti materiali oggi largamente in uso in qualsiasi apparato tecnologico che utilizziamo, dovuti allo studio dei materiali ad alte temperature, ai forti flussi neutronici e alle radiazioni ionizzanti.

Modellazione e simulazione: metodi numerici avanzati, simulazioni multi-fisiche (termica + meccanica + neutronica + chimica), tecniche oggi standard anche in aerospazio, automotive, chimica di processo.

Ingegneria: progettazione di sistemi estremamente complessi e interdipendenti con margini di errore minimi, da cui ingegneria dei sistemi, analisi probabilistica del rischio (PRA, Probabilistic Risk Assesment), gestione della sicurezza funzionale, oggi fondamentali anche in aviazione, ferrovie, economia dello spazio, impianti chimici.

Tecnologie di sicurezza e affidabilità: ridondanza e diversità dei sistemi, diagnostica avanzata, manutenzione predittiva, migrati verso l’industria petrolchimica, le grandi infrastrutture energetiche i data center critici.

Metallurgia e manifattura avanzata: processi di saldatura di altissima qualità, controlli non distruttivi (ultrasuoni, radiografia, neutroni), tolleranze dimensionali estreme, in uso oggi nell’aeronautica, nelle turbine a gas, nei grandi impianti industriali.

Automazione e controllo: sistemi di controllo distribuito (DCS, Distributed Control System), sensoristica ad alta affidabilità, software “safety-critical”, di cui beneficiano tutta l’industria dell’automazione moderna, incluso il programma nazionale di successo Industria 4.0, anche se spesso indirettamente.

Produzione di energia ad alta densità: il nucleare ha mostrato che è possibile produrre enormi quantità di energia con pochissimo combustibile, e senza emissioni dirette di CO₂, che ha influenzato la pianificazione energetica e la ricerca su nuove tecnologie a basse emissioni di carbonio, la fusione nucleare e i nuovi reattori nucleari di piccola dimensione, come quelli utilizzati nelle navi.

Gestione del ciclo di vita degli impianti industriali e in generale di tutte le attività con approcci “dalla culla alla tomba”, l’analisi del ciclo di vita (LCA – Life Cycle Assesment), decommissioning industriale, con ricadute nell’economia circolare, nelle grandi opere, nelle industrie ad alto impatto ambientale.

Primato nella medicina

le ricadute più profonde dell’energia nucleare riguardano però la medicina, ed in particolare lo studio del cervello (“vedere l’invisibile”) e nel trattamento delle patologie. Un esempio clamoroso riguarda la PET (Tomografia a emissione di positroni), grazie ai radioisotopi prodotti in reattori o ciclotroni. Tecnologie nate per la fisica delle particelle, che ha permesso lo studio del metabolismo cerebrale e la mappatura dei neurotrasmettitori come la dopamina e la serotonina.

Questi impieghi permettono la diagnosi precoce di Alzheimer (decenni prima dei sintomi), Parkinson, epilessia focale, tumori cerebrali. Prima della PET, molte di queste informazioni erano semplicemente irraggiungibili in vivo.

Poi la SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography o anche tomoscintigrafia) cerebrale, tecnica di medicina nucleare per immagini, che usa radioisotopi gamma. E’ una diretta discendente della tecnologia di rilevazione nucleare, con applicazioni nel flusso sanguigno cerebrale, lo studio dei disturbi cognitivi, i traumi cranici, i disturbi psichiatrici complessi (depressione resistente).

La radioterapia cerebrale stereotassica che permette di “colpire senza distruggere” (Gamma Knife, in italiano fucile gamma!) che ha radici nucleari grazie al Cobalto-60 prodotto nei reattori e la dosimetria nucleare. Tecnologie mediche che permettono il trattamento ultra-preciso di tumori cerebrali, metastasi, malformazioni artero-venose, con minimo danno al tessuto sano e hanno reso possibile “operare senza bisturi” in zone cerebrali prima intoccabili.

Protonterapia e adroterapia oncologica, grazie agli acceleratori sviluppati per la fisica nucleare, che permettono la deposizione di dosi estremamente controllate e la protezione delle aree cerebrali critiche per tumori pediatrici e tumori profondi o vicini a strutture vitali.

Si aggiungono a queste la neurochirurgia e la pianificazione avanzata, oltre alla dosimetria e alla modellazione del trasporto delle radiazioni e poi le cosiddette simulazioni Monte Carlo, anch’esse nate nel nucleare. Si tratta di una tecnica matematica che utilizza il campionamento casuale per modellare e prevedere i possibili risultati di eventi incerti, in uso per la pianificazione personalizzata dei trattamenti, la riduzione degli effetti collaterali cognitivi, il miglioramento degli esiti funzionali.

Infine, la neuroplasticità e la rigenerazione, ricerche di frontiera che usano traccianti radioattivi per lo studio della nascita di nuovi neuroni e il monitoraggio della plasticità post-ictus del cervello.

Senza isotopi e rivelatori nucleari, questi studi sarebbero impossibili nell’uomo. Così come per i radiofarmaci, i radioisotopi legati a molecole che attraversano la barriera emato-encefalica per lo studio dei gliomi aggressivi e le malattie neurodegenerative.

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Opportunità non colte

Infine, probabilmente la ricaduta più profonda dell’energia nucleare in tutti gli ambiti della vita civile è stata la cultura della sicurezza, la tracciabilità totale, la standardizzazione rigorosa e la formazione tecnica di altissimo livello.

Invece la sconfitta più cocente è stata, per il nostro Paese, non aver colto l’opportunità, fornita dalla decisione di uscire dal nucleare, per la gestione dello smantellamento degli impianti esistenti, anche relativamente piccoli rispetto agli sviluppi successivi dell’industria nucleare internazionale, e nella gestione dei rifiuti radioattivi.

Mentre la tendenza mondiale era (ed è ancora con delle eccezioni) l’attesa dello sviluppo di nuove tecnologie per gestire più facilmente il decommissioning, si aprì per l’Italia la possibilità di creare una filiera industriale ad hoc, anticipando i tempi e potersi poi proporre per queste attività a livello mondiale.

Furono fatti studi e progetti che prevedevano sviluppi informatici, robotica, radioprotezione etc., e si vide che avevamo tutte le capacità e le conoscenze adatte allo scopo. Ma non se ne è fatto niente, per mancanza di volontà politica.

Resta il fatto che l’economia nazionale ha rallentato e poi ha smesso di crescere sul fronte manifatturiero e dell’industria d’avanguardia proprio quando l’industria nucleare nazionale ha iniziato a declinare. Certo, la stagnazione e la crescita zero virgola non è dovuta solo a questo, ma la coincidenza resta sintomatica.

Quando si pensava che il petrolio potesse finire si diceva che noi dovessimo fare il nucleare per lasciare l’oro nero ai paesi poveri, senza capacità tecnologiche. E invece noi sul petrolio ci siamo seduti.