martedì 12 marzo 2019

I numeri di Chernobyl: chi ha ragione?

Una lettura critica dei numeri sul disastro di Chernobyl, e un'occasione per ripassare alcune regole del metodo scientifico.


Ancor oggi, dopo più di 30 anni, parlare di Chernobyl in modo sereno è praticamente impossibile. Non appena si cerca di fare un'analisi seria e il più possibile obbiettiva sulle conseguenze dell'incidente si scatena il putiferio, e tutti si schierano come tifosi di calcio. In pratica sembra che le uniche due posizioni possibili siano o che Chernobyl è stato un disastro epocale, con milioni e milioni di morti, oppure che si è trattato di un evento enormemente sovradimensionato dai media, e che nella realtà non è poi successo niente di così tragico come te lo raccontano. In particolare, poi, sembra impossibile parlare dell'incidente di Chernobyl senza ricondurre il discorso all'essere pro o contro il nucleare, che invece è completamente un'altra questione.

A me, in questo caso, non interessa affatto il dibattito (ultracomplesso, ma quasi sempre affrontato in modo molto superficiale da entrambe le fazioni) sull'essere a favore o contro il nucleare. Questo articolo non è quindi una discussione sul nucleare, si o no, né tantomeno sul nucleare in Italia. Qui io voglio semplicemente raccontare, in un modo che personalmente ritengo obbiettivo, perché supportato da fonti officiali, quanto è successo 30 anni fa, cercando di usare il metro della scienza e dei dati oggettivi e non quello della tifoseria. Anche perché poi, alla fine, si scopre che le due posizioni così estreme su quanto è successo a Chernobyl sono in molti casi solo apparentemente così diametralmente opposte, e nascono spesso (quando non causate dalla malafede) da interpretazioni diverse delle misure, a causa di una comprensione a volte approssimativa della metodologia scientifica.

E quindi, in ciò che segue, dirò cose che in alcuni casi faranno la gioia del filonuclearista, e in altri casi quello dell'ambientalista duro e puro. Il motivo di questo comportamento apparentemente schizofrenico è che la realtà non è mai bianca o nera come tanti invece immaginano, e che, tralasciando le posizioni motivate dalla malafede o dall'ottusità (molto comuni da entrambe le parti) spesso affermazioni che ci appaiono diametralmente opposte sono il risultato di una diversa interpretazione degli stessi dati. Sarà un po' lungo, ma spero interessante.


La premessa importante è che i dati che quoterò non sono frutto di opinioni, ma sono direttamente estratti dai report ufficiali, pubblicati e reperibili in rete, delle agenzie che hanno studiato in dettaglio l'evento di Chernobyl.  La relazione più completa, esaustiva e scientificamente corretta sugli effetti del disastro di Chernobyl è redatta dall'UNSCEAR, l'United Nation Scientific Committee on the Effect of Atomic Radiation, che riassume il lavoro di centinaia di scienziati e specialisti che si sono occupati dell'argomento. Tutti i documenti dell'UNSCEAR relativi a Chernobyl sono visionabili qui. Un altra sorgente di documenti affidabile è quella dell'American National Cancer Institute (fonte) dove sono riassunti, anche per il grande pubblico, numerosi studi sugli effetti dell'incidente sulla salute delle popolazioni interessate. Altre informazioni si possono trovare riassunte dall'Oms (fonte, fonte), dal Chernobyl Forum (fonte), e dal rapporto degli effetti dell'incidente in Bielorussia (fonte).

Penso che Chernobyl sia stato un evento molto devastante, anche solo per l'impatto sociale e emotivo che ha avuto. Indipendentemente dal numero effettivo di vittime, di cui parleremo più avanti, non si può ignorare che un'intera zona nel raggio di 30 Km dalla centrale sia stata evacuata da un giorno all'altro, ed è tuttora disabitata. In questa zona era compresa anche la città di Prypyat, che contava 50000 abitanti. E non si può trascurare il fatto che l'impatto emotivo del disastro della centrale abbia avuto effetti in tutta Europa. In Italia, per esempio, la gente aveva smesso per mesi di comprare verdure e bere latte, mettendo temporaneamente in crisi un intero settore dell'economia. Molti dicono che è stata una decisione assolutamente immotivata, perché il livello di radiazione in Italia non era poi così diverso da quello che si trova tipicamente nelle aree termali, e che un abitante di Bari, in seguito a Chernobyl, ha assunto una dose non diversa da quella che avrebbe assunto in un soggiorno di un paio di settimane a Pozzuoli.

Questo è assolutamente vero, ma nella pratica che differenza fa? Il punto importante è che la gente ha comunque reagito smettendo di mangiare verdure e bere latte per mesi, cambiando le proprie abitudini e mandando temporaneamente all'aria un intero settore economico e alimentare. E trascurare questo fatto solo perché è imputabile all'ignoranza dei cittadini in tema di radiazioni significa, a mio parere, non riuscire a vedere il problema nella sua interezza. Un incidente in una centrale nucleare come quello di Chernobyl, volenti o nolenti, ha un impatto enorme, di gran lunga maggiore dell'inquinamento costante ma apparentemente invisibile di una raffineria, anche se, al computo dei morti e degli effetti negativi sulla salute, la raffineria vince a mani basse. Il fatto che la percezione del rischio da parte della gente, che ci piaccia o no, sia ben diverso nei due casi, è qualcosa che non può essere ignorato, e che quindi, a mio parere, deve essere messo nel computo totale, quando si parla di Chernobyl. A questo proposito un effetto tra i più importanti dell'incidente è stato proprio quello di indurre nelle popolazioni delle zone colpite e di quelle limitrofe un enorme strascico di depressione, apatia e sfiducia nella vita, sfociato in molti casi in alcolismo, suicidi e degrado degli stili di vita, come esplicitamente certificato dalla Oms e dall'UNSCEAR (fonte, fonte)

Questa premessa è secondo me fondamentale, perché l'impatto che ha avuto Chernobyl sulla vita sociale e economica non solo della zona limitrofa, ma di mezza Europa, viene spesso tranquillamente ignorato, come se a contare fossero solo i numeri delle vittime. E se a contare fossero solo i numeri delle vittime non ci preoccuperemmo di spiegare esercito e polizia per rendere sicure le stazioni e gli aeroporti dai terroristi, ma investiremmo piuttosto in insetticidi e zanzariere, perché morire della puntura di un'ape o di una vespa è, numeri alla mano, immensamente più probabile che morire per un attentato. Eppure qualche decina di terroristi può paralizzare il mondo, mentre miliardi di api no.

Un'altra premessa che ritengo altrettanto importante, è che invece le immagini che circolano costantemente sui bambini malati di cancro negli ospedali oncologici dell'Ukraina e della Bielorussia, che vorrebbero testimoniare la tragedia di Chernobyl, con la tragedia di Chernobyl non c'entrano proprio. Non c'entrano innanzitutto perché in un ospedale pediatrico oncologico per forza di cose ci sono sempre bambini malati di cancro, in Bielorussia come a Pavia o a Miami. E poi non c'entrano perché, essendo bambini, all'epoca di Chernobyl semplicemente non erano ancora nati. E infine vedremo che ci sono anche altri motivi per cui non c'entrano affatto. Quindi, se quelle immagini e quei filmati c'entrano con Chernobyl, è perché sono il simbolo di un becero sciacallaggio perpetrato da gente meschina che utilizza la tragedia di alcuni bambini per portare acqua al proprio mulino di ecologista della domenica.

Piuttosto bisogna invece dire che molti di quei bambini sono orfani o sono stati abbandonati, perché vivono in una terra dove la qualità della vita è di gran lunga inferiore alla nostra. Le cause sono molte: le guerre, le instabilità politiche, le disuguaglianze e le tensioni sociali e gli effetti del drammatico e improvviso crollo del regime sovietico, che ha causato un drastico cambiamento e un impoverimento delle popolazioni già povere delle ex repubbliche sovietiche. In tutto questo Chernobyl non c'entra nulla. Come pure non c'entra con i bambini che, anni or sono, venivano in vacanza un paio di settimane in Italia, ospiti di qualche famiglia italiana. Si diceva che venivano per ripulirsi dalle radiazioni, che dal punto di vista scientifico è una totale idiozia. Anche in quel caso quei bambini avevano semplicemente bisogno di una vita migliore, e anche solo due settimane di svago potevano parzialmente contribuire a donare loro un pizzico di felicità. Le radiazioni, che non possono essere ripulite da nessuna vacanza, non ci azzeccavano proprio niente.

Ma adesso veniamo all'incidente in sé e al numero delle vittime.

Innanzitutto bisogna sottolineare che l'esplosione non è stata un'esplosione nucleare, come invece molti credono, ma è stata causata dalla pressione del vapore acqueo, che ha fatto saltare il tetto del reattore, liberando nell'aria il suo contenuto ricco di isotopi radioattivi. Una centrale nucleare non può fisicamente esplodere come una bomba atomica. Lo impediscono le leggi della natura, e non gli accorgimenti tecnici, perché l'arricchimento dell'uranio usato nelle centrali è troppo basso per dar luogo a una reazione come quella che avviene nelle bombe. Di gran lunga troppo basso. Quindi chi associa Chernobyl all'esplosione di una bomba atomica dice una sciocchezza.

Il motivo per cui si è arrivati a non riuscire più a gestire il reattore, fino a provocare l'esplosione che ha provocato lo scoperchiamento del tetto del reattore con conseguente liberazione nell'aria del suo contenuto radioattivo, è un'incredibile serie di disattenzioni, superficialità del personale, incompetenza, sottovalutazione dei rischi e inadeguatezza dei sistemi di sicurezza della centrale. Il tutto durante quello che doveva essere, paradossalmente, un test di sicurezza. Tutto ciò che si diceva non sarebbe mai potuto accadere in una centrale nucleare (gli esperti da dibattito tv facciano un esame di coscienza!) è invece accaduto in poche ore. Un ottimo riassunto degli eventi si trova ad esempio qui.

A Chernobyl ci sono state alcune decine di morti accertate, causate da sindrome acuta da radiazione o comunque direttamente imputabili all'evento senza ambiguità alcuna. Sono quegli operatori (su un totale di un migliaio circa) che, nelle ore successive allo scoperchiamento del reattore, sono stati mandati sul luogo nel tentativo di spegnere l'incendio. L'altissima dose di radiazione assorbita da questi poveretti in poche ore (compresa fra 1000 e 10000 volte la dose normalmente assorbita in un anno dalla radioattività naturale) è stata fatale per alcuni di loro. Anche la caduta di un elicottero con il suo carico umano durante le fasi di intervento urgente, sebbene non direttamente legata alle radiazioni, è comunque direttamente imputabile all'esplosione del reattore. Il numero di queste vittime accertate è stimabile in una sessantina, a fronte di più di un centinaio di malati.

Ma veniamo agli isotopi radioattivi diffusi nell'atmosfera, quelli che hanno causato i danni radiologici a breve e lungo termine, e su cui tanto si discute. I radio-isotopi sono nuclei atomici di vari elementi chimici, prodotti dalle reazioni nucleari all'interno del reattore durante il suo normale funzionamento. Questi nuclei hanno la caratteristica di essere instabili, ovvero dopo un certo tempo caratteristico, che varia a seconda del tipo di nucleo, "decadono", cioè si trasformano in altri tipi di nuclei, emettendo particelle ionizzanti. Queste ultime (e non i nuclei in sé) sono ciò che normalmente chiamiamo "radiazioni". Le particelle ionizzanti (elettroni, positroni, fotoni, neutroni, etc) emessi dal decadimento degli isotopi radioattivi possono avere infatti effetti nocivi dal punto di vista biologico quando attraversano il nostro corpo, effetti che a lungo termine possono causare il cancro o altri tipi di patologie.

La mappa qua sotto mostra come si sono diffusi nelle regioni circostanti alla centrale gli isotopi rilasciati dall'esplosione del reattore. Le zone colorate in rosso scuro sono quelle con maggiore concentrazione di isotopi radioattivi. Si nota una diffusione a macchia di leopardo, causata dalle condizioni atmosferiche, dai venti e soprattutto dalle piogge, che hanno contribuito a depositare gli isotopi al suolo. Per inciso si vede subito che l'Italia è stata interessata in modo veramente marginale. Invece, sebbene Chernobyl si trovi in Ucraina, le zone maggiormente interessate dal deposito di isotopi radioattivi si trovano in Bielorussia, che è una nazione confinante.



Il problema a questo punto è stimare quante vittime ci sono state, e eventualmente ci potranno essere in futuro, imputabili alle radiazioni rilasciate nell'ambiente, in aggiunta a quella sessantina di cui parlavamo prima, per i quali la relazione di causa-effetto con le radiazioni è inequivocabile.

Qui la cosa si fa difficile, perché il cancro, uno degli effetti più comuni delle radiazioni ionizzanti in eccesso, non è mai direttamente collegabile alla causa, se non in termini statistici. Non solo, ma l'insorgere della malattia può avvenire anche a distanza di anni dall'evento che ne è stato causa. E quindi il lavoro da fare è quello di valutare se, nelle popolazioni interessate dal disastro, ci sono stati o ci sono tuttora casi di tumore in eccesso rispetto a quello che avveniva prima dell'esplosione della centrale, e rispetto a ciò che avviene in aree o presso popolazioni non in relazione con l'evento. E la cosa non è così semplice come potrebbe sembrare, e cercherò di spiegare perché.

Bisogna poi sottolineare che non esistono statistiche sugli effetti sulla salute di incidenti simili (l'evento di Fukushima è avvenuto dopo). Le uniche statistiche disponibili  sono quelle relative agli effetti delle due bombe di Hiroshima e Nagasaki. Tuttavia questi ultimi non possono essere direttamente confrontabili con gli eventuali effetti di Chernobyl, per vari motivi. Innanzitutto perché il materiale radioattivo delle due bombe è enormemente inferiore a quello contenuto nel reattore di Chernobyl. Stiamo parlando di qualche decina di chilogrammi di Uranio arricchito contenuto nelle bombe contro qualche centinaio di tonnellate di materiale ricco di isotopi radioattivi! (anche se solo una parte di esso è stato liberato nell'atmosfera). Chernobyl ha emesso nell'aria una quantità di isotopi radioattivi alcune centinaia di volte superiore alle bombe sul Giappone.

In aggiunta la vita media e la tipologia degli isotopi nei due casi è diversa, e quindi un confronto diretto è difficile. Le morti di Hiroshima sono state principalmente causate dall'esplosione e dall'altissima temperatura da essa provocata, e solo in seconda battuta dalle radiazioni. Inoltre c'è una grande differenza sugli effetti da irradiazione da radiazioni intense ma assunte in breve tempo, come è avvenuto principalmente a Hiroshima, e assunzione di isotopi radioattivi tramite il cibo e la respirazione in modo non elevato ma continuato nel tempo, come avvenuto a Chernobyl. Tutto ciò rende difficile il confronto fra i due casi. Dettagli possono essere trovati qui e nelle referenze in esso citate.

Un effetto certo e ben rilevato del disastro di Chernobyl sono i casi di tumore alla tiroide (fonte).  Il cancro alla tiroide è causato dall'isotopo Iodio 131, che fa parte della mistura di isotopi radioattivi emessi da un reattore a fissione come quello di Chernobyl. Lo Iodio 131 si deposita nel terreno e viene assimilato respirando ma soprattutto mangiando verdura, e in questo modo può entrare a far parte del latte prodotto dalle mucche che si sono cibate dell'erba contaminata, e quindi nel ciclo alimentare. Le fasce di popolazione più colpite sono state i bambini e gli adolescenti, che hanno assunto latte contaminato nei giorni successivi all'incidente. Lo Iodio 131 ha tuttavia una vita media di circa 8 giorni. Vuol dire che dopo 8 giorni il numero di isotopi di Iodio 131 si riduce della metà. E così via ogni 8 giorni successivi. Il risultato è che dopo qualche settimana tutto lo Iodio 131 emesso dal reattore si è ridotto a livelli non elevati, e quindi da questo punto di vista i rischi cessano di esistere. Tuttavia gli effetti sulla salute derivanti dall'ingestione di Iodio 131 possono manifestarsi anche molto tempo dopo che questo isotopo è completamente decaduto.

Studi epidemiologici hanno mostrato un inequivocabile aumento dei casi di cancro alla tiroide in particolare in Bielorussia, soprattutto per le giovani fasce di età, come mostrato nel grafico qua sotto. La correlazione è chiara, e si vede che, per la fascia di età tra zero e 14 anni, il numero di casi di cancro crolla drasticamente dopo l'anno 2000, in quanto nessuno degli appartenenti al campione in questione era ancora nato all'epoca del disastro. In totale si stima che al 2005 circa 5000 casi di cancro alla tiroide siano imputabili all'evento, con un incremento fino a 10 volte il livello precedente al disastro. Sebbene le stime future siano affette da grande incertezza, l'aumento di casi di cancro alla tiroide presso le popolazioni che all'epoca assorbirono Iodio 131 perdurerà ancora nel tempo (vedi la componente del grafico relativa a 20-24 anni, ovvero quella che comprende individui già nati all'epoca, che non accenna a decrescere nel tempo).





Nelle zone maggiormente influenzate dalle radiazioni gli effetti furono significativamente attutiti dalla somministrazione di pastiglie di Iodio non radioattivo. Fortunatamente il cancro alla tiroide è uno di quelli che, se opportunamente trattato, ha una probabilità di guarigione tra le più alte. Al momento si stima che i decessi siano stati solo l'1% dei casi registrati.

Oltre allo Iodio 131, altri isotopi radioattivi sono stati diffusi nell'atmosfera. In particolare il Cesio 137, che ha una vita media di 30 anni. I rischi per la salute, anche in questo caso, sono nella loro ingestione prolungata nel tempo tramite la respirazione o tramite il cibo. In media la dose assorbita dai 530000 lavoratori che si sono alternati per arrestare l'incendio nella centrale e per metterla in sicurezza è di 120 mSv (milliSievert). Per confronto la dose di una TAC che è di circa 9 mSv (13 volte inferiore), e la dose media annua di fondo naturale è 2.4 mSv (50 volte inferiore). Le 115000 persone evacuate dalla zona attorno alla centrale hanno assorbito in media 30 mSv, mentre si stima che chi ha continuato a vivere nelle zone limitrofe non evacuate abbia assorbito in 20 anni circa 9 mSv in eccesso rispetto al fondo, ovvero l'equivalente di una TAC, che di per sé non costituisce una dose a rischio.

Pertanto, a parte il cancro alla tiroide, per il quale la correlazione con l'evento di Chernobyl non è messo in discussione, per gli altri tipi di cancro la situazione non è chiara. Questo è dovuto a vari fattori. Innanzitutto la dose assorbita mediamente non elevata, e la non immediata correlazione fra la data dell'evento e l'insorgere della malattia. E poi la mancanza di dati epidemiologici precedenti (Chernobyl è stata una prima assoluta) che non permettono di valutare con sicurezza che cosa ci si aspetti di osservare. In particolare non è affatto chiaro l'effetto sulla salute di basse dosi di radiazione, non molto superiori al fondo, assimilate in modo prolungato nel tempo.

In ogni caso, trascurando questo aspetto, il modo in cui è necessario procedere per studiare l'eventuale effetto di un evento come Chernobyl sulla salute rappresenta un interessante esempio del modo di procedere scientifico, e di come esso possa venire frainteso dall'opinione pubblica e dai media, che tipicamente non sono abituati al linguaggio della scienza.


E quindi vediamo come si deve procedere - per lo meno concettualmente - dal punto di vista sperimentale, per valutare se Chernobyl abbia causato un aumento di tumori solidi. Questo ci aiuterà a capire come interpretare i risultati. I risultati di alcuni studi epidemiologici legati a Chernobyl sono riportati quiqui, qui, qui, e qui, oltre che nelle referenze citate nella bibliografia menzionata all'inizio.

Innanzitutto bisogna selezionare due campioni di individui potenzialmente simili per età, stili di vita, salute pregressa etc, uno composto da persone che all'epoca vivevano nella zona interessata dal disastro, e l'altro che dal disastro non è stato toccato affatto. Il secondo campione è quello che si chiama in gergo "campione di controllo". Quindi, per entrambi i campioni, bisogna contare i casi di cancro (dello stesso tipo) che si verificano al passare degli anni. Non solo, ma è necessario anche conoscere quale era, nelle zone geografiche in cui sono stati scelti i campioni, la storia della frequenza di quel tipo di tumori prima del disastro di Chernobyl. Questo è fondamentale per verificare se c'è stato un aumento della frequenza di casi dopo l'evento del 1986.

I risultati degli studi sul campione di lavoratori che hanno assorbito la dose maggiore di radiazione indicano che negli anni successivi all'incidente, dal 1991 al 2001, non c'è stato nessun significativo aumento dell'incidenza dei tumori solidi rispetto al campione di controllo (fonte). Questo è ad esempio sintetizzato nella figura 2 dell'articolo appena citato (riportata qua sotto), che mostra l'evolversi nel tempo della frequenza di casi di tumore (in opportune unità) rispetto al campione di controllo non affetto dalle radiazioni di Chernobyl.  Nel grafico in questione il valore 1 rappresenta il livello sopra il quale esiste un aumento dei casi di tumore solido rispetto al campione di controllo. Si nota come le barre di errore di ciascun punto, che indicano entro quale intervallo di valori può variare la misura a causa della statistica del campione, rendono tutte le misure compatibili con l'unità.



E' interessante che in alcuni casi si è osservato un aumento dei numero di tumori nel campione di Chernobyl ma anche in quello di controllo. Questo, se non imputabile a fluttuazioni statistiche, indica che, in quei casi, la causa dell'aumento del numero dei tumori non è imputabile a Chernobyl, ma ha altre origini, come ad esempio il cambio degli stili di vita nella Russia rurale della fine del secolo scorso, dovuto all'aumento della povertà, al peggioramento dello stile di vita, e alla grande diffusione di fumo e alcolismo. E' per questo che il campione di controllo è fondamentale!

Lo studio conclude che il risultato è affetto da incertezze dovute sia al campione statistico relativamente piccolo, che alle varie incertezze sistematiche (la bestia nera di qualunque misura sperimentale). Leggere l'articolo è interessante per comprendere quanti effetti possono influenzare e falsare questo tipo di misura. Uno fra i tanti, il fatto che dopo Chernobyl si è sviluppata una maggiore attenzione alla diagnosi di tumori nelle regioni interessate, cosa che di per sé può contribuire a indicare un falso aumento dell'insorgere del cancro.

Sebbene il risultato non sia statisticamente significativo (ovvero l'errore sulla misura è molto grande) il fattore di correlazione è comunque leggermente positivo (ovvero verso una possibile correlazione Chernobyl-casi di cancro) e necessita di studi ulteriori.

E poi viene quotato quanto può essere grande al massimo questo fattore di correlazione. E questo è il punto cruciale: qualunque studio scientifico serio (e questo lo è!), se non osserva nessun eccesso significativo, non può escludere che sia avvenuto un certo fenomeno (in questo caso che Chernobyl abbia causato casi di cancro in eccesso), ma può porre un limite a quanto frequente può essere il fenomeno ricercato.

Questo punto è fondamentale per capire come mai c'è gente che, quando non è apertamente in malafede, spara fuori numeri apocalittici sugli effetti di Chernobyl oppure, in senso opposto, afferma che Chernobyl ha causato in tutto solo sessanta morti. E' così importante che voglio fare un esempio chiarificatore.

Una moneta truccata è tale per cui in media esce più spesso una faccia (mettiamo testa) rispetto all'altra. Non esce sempre testa, ma esce più spesso della controparte. Ad esempio una moneta "poco truccata" potrebbe far uscire testa il 55% delle volte. Supponiamo ora di voler vedere se una moneta è truccata. Per una moneta non truccata la probabilità di avere testa è 50%. Supponiamo allora di fare 10 lanci, e che venga 5 volte testa e 5 volte croce. Posso concludere che la moneta non è truccata?

Assolutamente no! Perché se fosse truccata al 55%, o magari anche al 60 o 70%, potrei certamente aspettarmi, su 10 lanci, che venga 5 contro 5. Al massimo posso dire che, se la moneta è truccata, è molto improbabile che sia truccata all'80 o 90%. Ma certamente non posso escludere che sia truccata al 55%. Se invece di 10 prove potessi fare 100 o 1000 prove, ovvero potessi aumentare il campione statistico, potrei certamente escludere truccature della moneta elevati, restringendo sempre più l'intervallo di valori entro cui la moneta potrebbe essere truccata.  E comunque, anche se la moneta non fosse realmente truccata, non potrò mai affermare con assoluta certezza che la moneta non è truccata, ma potrò solo ridurre la probabilità che sia truccata.

Lo stesso discorso vale se, nei miei dieci lanci, avessi trovato 6 volte testa e 4 volte croce. Avrei potuto affermare che la moneta è truccata al 60%? Anche in questo caso, assolutamente no!

Con le misure relative a Chernobyl avviene la stessa cosa. E' come se, per una moneta, avessimo trovato 51 teste e 49 croci. Assolutamente compatibile con una moneta non truccata, ma anche compatibile con una moneta truccata di poco. Per una moneta truccata poco, tanto da dare testa -mettiamo - nel 53% dei casi, il risultato 51 a 49 sarebbe perfettamente compatibile, mentre sarebbe fortemente incompatibile con l'ipotesi di una moneta fortemente truccata. Tradotto: in base alle misure effettuate su Chernobyl, sebbene esse siano perfettamente compatibili con l'assenza di tumori in eccesso (moneta non truccata) non si può escludere che ci siano stati casi di tumore in eccesso rispetto alla norma (moneta truccata), ma in questo caso essi, in percentuale, non possono essere molti. Ovvero, se la moneta è truccata, è truccata di poco.

E quanto è questo "poco"? Le misure danno un valore medio di 0.34% di tumori in più rispetto a quanti se ne sarebbero avuti senza Chernobyl, con un'incertezza che fa variare questo valore tra -0.39% (che costituirebbe un calo dei casi di cancro), a +1,22%. E' il cosiddetto livello di confidenza al 95%. Vuol dire che se facessi un numero molto grande di misure statisticamente indipendenti, il 95% delle misure avrebbe valori compresi tra questi due estremi. Quindi, se moltiplichiamo questo 0.34% al campione di 500000 lavoratori sottoposti a radiazione, questo si traduce in 1700 casi di cancro in eccesso. E se consideriamo il limite superiore, cioè 1,22%, questo numero diventa 6100 casi di cancro in eccesso. 

Quindi le misure effettuate ci dicono in sostanza che, SE ci sono casi di cancro in eccesso, questi sono al massimo 1,22% in più, che su 500000 persone corrisponde a circa 6000 casi.

Ecco quindi che si capisce come mai alcuni duri e puri pro nucleare affermino che ci sono stati zero morti per cancro (il Prof. Battaglia, ad esempio), e altri invece sostengano che ci sono stati migliaia di morti. Battaglia fa suo il fatto (vero) che le misure sono compatibili con il fondo, ovvero che non ci sono stati casi in eccesso rispetto a quelli che ci sarebbero stati anche senza Chernobyl. Gli altri, invece, fanno loro il fatto che comunque le misure non possono escludere che ci sia stato un eccesso di casi di cancro fino al 1,22%, che corrisponde a qualche migliaio di casi. Entrambi stanno giocando coi numeri per portare acqua al proprio mulino. Entrambi hanno ragione e torto contemporaneamente, perché usano un risultato scientifico a proprio uso e consumo. La risposta corretta dal punto di vista scientifico è che il numero di tumori in eccesso potrebbe essere zero, ma è comunque al massimo qualche migliaio.

E certi numeri apocalittici che si sentono dire? A parte le decine di milioni di morti che a volte si sentono, che sono veramente numeri sparati a caso, Greenpeace quota ad esempio numeri molto peggiori di quelli appena citati (fonte), fino a 270000 casi di cancro in eccesso soltanto in Bielorussia. E il rapporto TORCH (The Other Report On Chernobyl) cita stime totali di decessi per cancro comprese fra 30000 e 60000. Da dove saltano fuori questi numeri? Sono compatibili con quanto mostrato nel nostro grafico?

Innanzitutto queste stime si basano sul fatto che tutto sommato non si conosce bene l'effetto delle radiazioni, e in particolare non si sa quando una certa dose possa essere considerata nociva o innocua. Non è chiaro se esista un effetto soglia, sotto la quale la dose assorbita non ha effetti sulla salute, e non si sa neanche quanto conti un lento assorbimento di piccole dosi rispetto a una dose unica tutta assieme. Non lo si sa perché non abbiamo sufficienti dati sui disastri nucleari, dato che Chernobyl, fortunatamente, è stata una prima assoluta. Quindi la soluzione più conservativa (ovvero più prudente) è assumere che il danno delle radiazioni cresca proporzionalmente alla dose, come fanno quelli di Greenpeace. Però è bene ricordare che questa non è una tesi supportata da misure, che sembrano addirittura indicare il contrario, ma è solo un scelta conservativa (vedi nota a piè pagina).

E quindi, assumendo questo, si può giocare coi numeri a proprio uso e consumo, estendendo il bacino di popolazione su cui applicare quella piccola possibile percentuale di tumori in eccesso a coloro che hanno assorbita una dose molto inferiore. Ad esempio si può supporre che quei coefficienti di rischio calcolati sopra, e stimati su quelle 500000 persone che hanno assorbito le dosi più alte, siano applicabili (magari opportunamente corretti) anche al resto della popolazione, che ha assorbito dosi molto più basse, confrontabili con una TAC o anche meno. 

A questo punto il gioco è fatto, perché per stimare il numero di casi di cancro in eccesso bisogna moltiplicare la probabilità di avere un cancro in eccesso rispetto alla norma (quello 0,34% in più, che potrebbe essere al massimo 1,22%) per il numero di persone coinvolte. E quindi, se assumiamo che anche una bassa dose di radiazione possa essere nociva (tutto sommato non lo sappiamo), possiamo metterci di tutto: non più quei 500000, ma tutta la popolazione delle zone limitrofe a Chernobyl, in Bielorussia, in Ukraina e in Russia, arrivando fino a svariate decine di milioni di persone coinvolte. E lo 0.34% di qualche decina di milioni di persone arriva tranquillamente a 100-200 mila casi di cancro. 

E' una procedura corretta? E' sbagliata? Non c'è una risposta definitiva. Secondo me è tendenzialmete sbagliata, perché quello 0.34% è stato determinato basandosi su un campione che ha ricevuto una certa dose, e solo su quella dose è applicabile. Nulla ci autorizza ad applicarlo ad un campione di individui che ha ricevuto una dose di radiazione oltre 100 volte inferiore. Sarebbe come applicare l'incidenza del cancro al polmone calcolata su un campione di fumatori accaniti, a un campione composto da chi fuma giusto una sigaretta dopo pranzo.

E poi, se volessimo essere corretti fino in fondo, dovremmo anche tener conto del limite inferiore al range su cui può variare l'aumento di tumori, e cioè quel -0.39%. E questi ci porterebbe a dire che Chernobyl ha addirittura diminuito la frequenza di casi di cancro. Non ci piace? Ci sembra inopportuno, o fuori luogo? Eppure è un'affermazione altrettanto lecita di quella che ci dice che ci sono stati migliaia di casi di cancro in più.

E quindi in conclusione? In conclusione penso che i dati scientifici siano abbastanza chiari. La confusione nasce eventualmente da come essi vengono interpretati, fraintesi, o eventualmente manipolati in malafede a proprio uso e consumo. Anche in questo caso una maggiore cultura scientifica, e una consapevolezza del modo di procedere della scienza, aiuterebbe. Ma questa è un'altra storia.
 
Voglio concludere quindi con il paragrafo riassuntivo del rapporto UNSCEAR che ho citato all'inizio (link):

The incidence of leukaemia in the general population, one of the main concerns owing to the shorter time expected between exposure and its occurrence compared with solid cancers, does not appear to be elevated. Although those most highly exposed individuals are at an increased risk of radiation-associated effects, the great majority of the population is not likely to experience serious health consequences as a result of radiation from the Chernobyl accident. Many other health problems have been noted in the populations that are not related to radiation exposure (...) The accident at the Chernobyl nuclear power plant in 1986 was a tragic event for its victims, and those most affected suffered major hardship. Some of the people who dealt with the emergency lost their lives. Although those exposed as children and the emergency and recovery workers are at increased risk of radiation-induced effects, the vast majority of the population need not live in fear of serious health consequences due to the radiation from the Chernobyl accident. For the most part, they were exposed to radiation levels comparable to or a few times higher than annual levels of natural background, and future exposures continue to slowly diminish as the radionuclides decay. Lives have been seriously disrupted by the Chernobyl accident, but from the radiological point of view, generally positive prospects for the future health of most individuals should prevail.


Nota: in realtà misure effettuate su popolazioni che vivono in zone in cui la radioattività di fondo ambientale è tra le più alte al mondo, come accade a Ramsar, in Iran, o a Kerala in India, dove la dose annua assorbita da chi ci vive arriva ad essere fino al doppio della dose assorbita dai 500000 operatori che hanno lavorato direttamente alla messa in sicurezza del reattore di Chernobyl, hanno indicato il contrario, e cioè che, nonostante siano visibili i danni cromosomici indotti dalle radiazioni, questi non si traducono in alcun aumento dei casi di cancro, ma anzi sembrano costituire addirittura una specie di protezione aggiunta, che rende l'insorgere del cancro persino più raro della norma (fonte). Si potrebbe ritenere che questo sia un risultato di adattamento evolutivo, ma le stesse conclusioni sembrano suffragate da misure effettuate sugli astronauti che sono rimasti a lungo tempo in orbita e sono tornati più volte nello spazio. Sembra infatti che i danni cromosomici indotti dalle radiazioni ionizzanti tendano a diminuire con le missioni successive (fonte), come se si instaurasse una specie di adattamento alle radiazioni.





16 commenti:

  1. mi permetto solo di far notare che a Nagasaki non c'erano nemmeno decine di chili di uranio arricchito ma "solamente" 6 kg di plutonio, la bomba era di tipo diverso da quella di Hiroshima, per il resto grazie

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  2. Forse sarebbe stato piu` opportuno un grafico di SIR per le leucemie, visto che e` per le leucemie che ci si puo` aspettare un insorgenza a pochi anni (dieci/quindici?) dall'evento, e non per i tumori solidi. Il fatto che l'incidenza delle leucemie non sembra essere aumentato e` riportato solo nel paragrafo citato dal rapporto UNSCEAR, forse andava messo piu` in evidenza.

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    1. Anche altre referenze che ho incluso riportano risultati negativi sull'aumento delle leucemie. E' vero, avrei potuto riportarlo. Magari lo faccio, grazie del suggerimento. Mi premeva sottolineare il metodo per questo tipo di ricerche, e il motivo per cui alla fine emergono numeri così diametralmente opposti, frutto di interpretazioni diverse degli stessi risultati.

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  3. Grazie, articolo molto interessante. Come sempre.

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  4. Bell'articolo, ma quello che mi fa specie è che non ho mai visto nessuno, né pro né contro il nucleare, e neppure i super partes come te, spiegare il perché sia avvenuto quel disastro.

    E parlo del vero perché, che non si riduce a una "serie di disattenzioni, superficialità del personale, incompetenza, sottovalutazione dei rischi e inadeguatezza dei sistemi di sicurezza della centrale. Il tutto durante quello che doveva essere, paradossalmente, un test di sicurezza". Intendiamoci, hanno sicuramento fatto casini indicibili durante quel test, ma il vero problema era insito nella concezione della centrale.

    Tu scrivi "Tutto ciò che si diceva non sarebbe mai potuto accadere in una centrale nucleare (gli esperti da dibattito tv facciano un esame di coscienza!) è invece accaduto in poche ore", ma quello che trascuri (eppure su Wikipedia, che tu stesso citi) c'è scritto chiaro e tondo: solo dopo il disastro sono state rese note le specifiche della centrale.
    Gli esperti che sostenevano che un disastro del genere fosse impossibile, avevano ragione. Nel senso che all'epoca basavano le loro opinioni sulle centrali nucleari che conoscevano, cioè quelle costruite nel mondo occidentale.
    Non solo non sapevano come fosse stata progettata la centrale ma proprio non avevano idea che ci fosse qualcuno così folle da concepire una mostruosità del genere (che infatti era stata realizzata solo in URSS per motivi economici, mentre nessun ingegnere, nel monodo occidentale, avrebbe mai e poi mai dato il benestare alla sua costruzione).

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  5. Per chi fosse interessato, cerco di spiegare il problema (premetto che quello che vado a esporre l'ho studiato alla facoltà di ingegneria nucleare, non alla YouTube University).

    1) l'uranio è presente in natura in molti isotopi, ma quello più comune (circa il 99% e spicci) è il 238 (nucleo formato da 92 protoni e il resto neutroni), così pesante da non poter essere stabile (è radioattivo alfa, come tutti gli altri isotopi), ma abbastanza stabile alla fissione (ci vogliono neutroni molto energetici per spezzarlo)

    2) il secondo isotopo come presenza in natura (e si parla già dello 0,7%) è l'uranio 235 (sempre 92 protoni nel nucleo e il resto neutroni), anche lui radioattivo alfa, ma molto più propenso a fissionarsi se colpito da un neutrone, che però in questo caso deve essere poco energetico

    3) la fissione consiste nel fatto che il nucleo si spezza in due parti, di solito non simmetriche ed entrambe instabili nonché radioattive, con rilascio di neutroni

    4) la reazione a catena che permette la produzione di energia nei reattori consiste nel fatto che, dopo l'accensione dovuta a una fonte di neutroni esterna, sono i neutroni prodotti da una fissione a produrre un'altra fissione che ne produce un'altra e così via

    5) i neutroni prodotti nella fissione dell'uranio sono in media troppo poco energetici per fissionare l'uranio 238 ma anche troppo energetici per fissionare l'uranio 235 (almeno in quantità accettabili per continuare la reazione a catena)

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  6. Se mi avete seguito sino a qui nella mia sbrodolata, avrete realizzato che energizzare (cioè accelerare) i neutroni che derivano da una fissione per far loro fissionare ulteriormente l'uranio 238 è impresa ardua anzichenò, molto più facile de-energizzarli (cioè rallentarli) per favorire la fissione dell'uranio 235.

    E come si può far perdere velocità a un neutrone? Facile a dirsi, basta fare come con le palle da bigliardo: si manda la palla su una palla della stessa massa nel modo giusto e si dimezza la velocità.
    Mandare la palla sul pallino non va bene, la sua massa maggiore lo trascina via e la palla non rallenta.
    Mandare la palla sulla sponda non va bene, la massa enorme della sponda fa rimbalzare la palla senza che cambi la sua velocità (naturalmente sto trascurando gli attriti nel mio esempio, attriti che nel mondo atomico non esistono), ma al massimo la sua traettoria.
    Neanche mandare la palla su un'altra palla va bene, se non si fa nel modo giusto: se la palla che colpisce si ferma e l'altra (che era ferma) comincia a viaggiare alla stessa velocità di quella che l'ha colpita, non ci sono differenze.

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  7. Tornando al mondo atomico e subatomico, il modo migliore per far rallentare un neutrone è farlo sbattere contro un altro neutrone o un'altra particella che abbia più o meno la stessa massa, tipo un protone.

    Mumble, mumble... di neutroni non se ne parla, voglio una reazione a catena senza metterci altri neutroni io... restano solo i protoni... protoni... protoni... ah, ecco un bell'atomo di idrogeno, che ha come nucleo un protone, siamo a posto.
    Ma idrogeno puro non va bene, troppo esplosivo, cosa ci inventiamo?
    H20, ACQUA! Fantastico, ne abbiamo a gozziliardi di tonnellate!

    Aspe', massa e tutto ci sono, manca il modo di colpire, quello va bene?
    Purtroppo no: l'idrogeno dell'acqua tende troppo a catturare i neutroni invece di farli rimbalzare e quindi è, come si dice in gergo, un "veleno", cioè qualcosa che toglie i neutroni dalla reazione a catena e la rende inefficace.

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  8. Adesso la faccio breve, altrimenti non finisco più.

    Dopo un'infinità di calcoli e prove, si è capito che l'unico modo di far continuare la reazione a catena usando uranio naturale (quindi col 7 per mille di U235) è utilizzare il carbonio come moderatore (cioè il materiale che rallenta i neutroni): li rallenta molto meno dell'idrogeno ma li cattura anche molto meno, tanto da far reggere la reazione a catena.

    Le alternative erano:
    1) usare l'acqua come moderatore ma utilizzando uranio arricchito (cioè con percentuali di U235 intorno al 4% invece che 0,7%)
    2) usare l'acqua pesante (cioè acqua che invece di essere formata da idrogeno e ossigeno è formata da deuterio, che non cattura neutroni avendo già il nucleo formato da un protone e un neutrone e ossigeno) come moderatore abbinato all'uranio naturale

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  9. E finalmente arriviamo al punto, cioè Chernobyl e come sia stata progettata da cani.

    In occidente sono state costruite tre tipi di centrali:

    1) basate sull'uranio naturale e sul carbonio (nello specifico grafite) come moderatore. In tal caso come fluido termovettore (la "roba" che porta il calore dal nocciolo alle turbine che generano l'elettricità) è stato scelta l'anidride carbonica (quindi sempre carbonio di base). Logico, se non vuoi un "veleno" che rubi neutroni. Poi sono state dismesse tutte, perché non erano abbastanza efficienti, ma almeno erano sensate;

    2) basate sull'uranio naturale e acqua pesante sia come moderatore che come fluido termovettore (queste centrali praticamente solo in Canada per motivi geopolitici). Sempre logico considerando la poca velenosità dell'acqua pesante;

    3) basate sull'uranio arricchito (circa al 4% di U235 invece dello 0,7% naturale) e acqua normale sia come moderatore che come fluido termovettore. Ancora logico, data la velenosità dell'acqua normale.

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  10. Invece cosa hanno fatto quei geniacci dell'URSS?

    Centrali basate su uranio naturale, moderate a grafite (scelta perché non è un veleno neutronico) ma poi utilizzando come fluido termovettore l'acqua naturale (che è un potente veleno neutronico): follia pura.
    Ecco perché gli esperti occidentali non si capacitavano di un simile disastro.

    Nel caso non si capisca dove sia la follia pura, cerco di spiegarlo meglio (anche se lo descrive pure Wikipedia).

    Se si inserisce nel reattore un veleno neutronico come l'acqua, ma solo come fluido termovettore e non come moderatore, bisogna pompare neutroni abbestia per far continuare la reazione a catena. Quando l'acqua comincia a bollire, quindi diventa molto meno densa (si riempie di bolle di vapore che contengono ben poca acqua), diminuisce il veleno, aumenta il numero i neutroni utili alla reazione a catena e quindi aumenta la temperatura, l'acqua evapora ancora di più e così via sino all'esplosione, a meno di continui interventi esterni.

    L'esatto contrario di quanto succedeva (e succede) nei reattori PWR occidentali (anche questi descritti su Wikipedia), dove a un aumento di temperatura dovuta alla fissione il reattore tende a scendere di potenza e stabilizzarsi (sempre a meno di interventi esterni).

    In conclusione, e lo ripeterò sino alla nausea, nessuna sorpresa che gli esperti occidentali, abituati alle centrali PWR, o al massimo BWR (mentre le specifiche delle centrali sovietiche erano tenute nascoste), si dichiararono increduli su un simile disastro, assolutamente inconcepibile per centrali studiate, costruite e gestite a regola d'arte, invece che progettate, messe su con lo sputo e impapocchiate da una banda di disperati alla ricerca del beneplacito di qualche caporione ideologicamente figlio di Stalin.

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  11. Innanzitutto grazie per l’articolo, molto intessante!
    Mi permetto due precisazioni:
    1) la prima e’ doverosa, per axlman che ha parlato della problematicita’ dei reattori RBMK (quelli del tipo di Chernobyl). I russi non erano stupidi, purtroppo questa scelta di reattore (pericolosissima) rispondeva ad un preciso e semplice scopo militare: produrre in maniera particolarmente efficiente plutonio per l’arsenale nucleare. Il tipo di combustibile usato e il tipo di soluzione ingegneristica utilizzata per le barre di combustibile di quel reattore faceva si che il plutonio prodotto dal combustibile nucleare potesse essere estratto addirittura senza spegnere il reattore, senza rallentare cosi’ la produzione di energia per scopi civili e - per diverse ragioni- con un “prodotto” militare particolarmente appetibile. C’era quindi un tremendo vizio iniziale, piu’ che incompetenza
    (fonti: letture di presentazioni e dispense preparate nella ex “divisione di analisi degli incidenti” dell’istituto di ricerca di cui ho fatto parte, ma il fatto e’ largamente noto e si trova molto in rete, per esempio qui: https://en.m.wikipedia.org/wiki/RBMK)
    2) la seconda cosa e’ forse una sottigliezza per l’autore di questo bell’articolo, ma ha a che fare con la percezione del pericolo e percio’ -se me lo permette- mi preme farla.
    E’ importante fare la distinzione tra una dose dovuta a irradiazione esterna (se vogliamo seguire il linguaggio esatto della radioprotezione dobbiamo dire equivalente di dose, ma e’ un dettaglio) e la dose assorbita dagli organi per contaminazione interna (cioe’ quando inaliamo o ingeriamo radionuclidi). Quando si parla del confronto con una TAC e si dice che una TAC da una dose di 9 mSv, si parla di una dose ricevuta per irraggiamento diretto dei tessuti. Bene. Ora, se si dice che la dose nelle zone limitrofe alle zone evacuate e’ stata 9 mSv integrando su 9 anni si fa un confronto giusto, perche’, ancora, si parla della dose dovuta all’irradiazione esterna (il cosiddetto equivalente di dose ambientale), che immagino sara’ dovuto principalmente ai beta e gamma emessi dal Cesio 137 (i gamma vengono dal Bario metastabile in cui puo’ decadere il Cesio). Il Cesio ha una vita media di 30 anni e quindi e’ ancora presente. Il confronto e’ giusto, ma questo dato dei 9 mSv in 20 anni si riferisce al solo contributo dell’irradiazione esterna. A questo va aggiunto il danno provocato in caso di ingestione: il Cesio e’ solubile in acqua con il suo composto idrossido di cesio e entra quindi nella catena alimentare. Questo tipo di danno e’ espresso da grandezze a parte rispetto al primo: probabilmente e’ sotto controllo nelle cosiddette zone limitrofe, ma va valutato separatamente.

    Grazie e saluti

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  12. Anna Ferrari, ti ringrazio anche io per la tua precisazione. Rileggendo i miei interventi mi rendo conto che non avevo adeguatamente sottolineato lo scopo militare di quel tipo di centrali e che sembra io abbia sostenuto che gli ingegneri russi fossero una manica di stupidi incompetenti.

    Incompetenti no, ma immensamente stupidi sì, e soprattutto (mi autocito) "disperati alla ricerca del beneplacito di qualche caporione ideologicamente figlio di Stalin" per poter realizzare le loro opere.

    Cerco di spiegarmi meglio.

    I caporioni di partito, che della faccenda non capivano tecnicamente nulla, chiesero centrali in grado di produrre in modo economico sia energia per scopi civili, sia plutonio per motivi militari, con cui costruire bombe atomiche da mandare sulla testa dei cattiverrimi capitalisti. E quegli ingegneri che fecero? Pur di fare carriera nel partito progettarono centrali che erano in pratica potenziali bombe atomiche già messe sul territorio russo, senza neanche aspettare che li bombardassero gli statunitensi.

    Ripeto: follia, follia pura.

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  13. Sia chiaro che in occidente sono state progettate e costruite centrali che avevano come unico (e sottolineo unico) scopo produrre plutonio per scopi bellici, quindi mai mostruosità del genere che cercano sia la botte piena che la moglie ubriaca.
    Anzi, le prime centrali statunitensi furono costruite solo e unicamente per produrre plutonio: erano basate sull'uranio naturale e sul carbonio come moderatore e fluido termovettore, e non importava proprio ricavarne anche energia per scopi civili.

    Dato che sul quel tipo di centrali avevano speso una ingente quantità di soldi e studi, le prime centrali nucleari a uso civile furono costruite sulla loro falsariga (le cosiddette Magnox), che comunque producevano troppa poca energia per essere convenienti. Prima hanno provato a usare l'uranio arricchito invece di quello naturale anche in esse, poi ci sono stati altri problemi riguardanti la corrosione dovuta all'anidride carbonica ad alte temperature (e qui va aperta una parentesi sul fatto che, visto il costo delle centrali rispetto al costo del combustibile usato, fermarle troppo spesso per fare manutenzione sia economicamente un distro) e alla fine le hanno dismesse tutte.

    Dopo di che ne hanno progettate, anche se non necessariamente realizzate, molte altre, compreso usare, invece di centrali "termiche", le centrali "veloci" (concettualmente basate su aumentare in modo abnorme il numero di bersagli invece che la precisione della mira, cioè utilizzare un arricchimento estremamente alto in uranio fertile del combustibile, rinunciando alla termalizzazione, cioè al rallentamento, dei neutroni che servono alla continuazione della reazione a catena).

    Ma di follie progettuali come quelle russe (che potrebbero avere come acronimo CTVNS, "Chi Troppo Vuole Nulla Stringe"), in occidente non ne sono mai state ideate e men che meno realizzate.

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