L’energia nucleare è una delle fonti energetiche più dibattute al mondo: da un lato offre enormi quantità di elettricità senza emettere CO2 durante il funzionamento, dall’altro solleva preoccupazioni sui rischi per la sicurezza e la gestione delle scorie radioattive.
Nel 2025, il nucleare fornisce circa il 10% dell’energia elettrica mondiale attraverso circa 420 reattori operativi in 32 paesi, con la produzione che raggiungerà livelli record quest’anno toccando i 2.900 TWh.
Il dibattito sull’energia atomica è tornato di grande attualità con la crisi energetica e gli obiettivi sviluppo sostenibilesempre più stringenti.
Molti paesi stanno riconsiderando il nucleare come soluzione per ridurre le emissioni di gas serra, mentre altri mantengono posizioni di chiusura totale. La Cina è emersa come nuovo leader mondiale con 28 reattori in costruzione su 61 totali a livello globale.
Comprendere che cos’è, come funziona e quali sono realmente i suoi pro e contro è fondamentale per formarsi un’opinione informata su questa tecnologia che potrebbe giocare un ruolo chiave nella transizione ecologica.
Che cos’è l’energia nucleare: definizione e principi di base
L’energia nucleare è l’energia che si ottiene dalla divisione (fissione) o fusione (fusione) dei nuclei degli atomi. A differenza delle energie rinnovabili e delle fonti tradizionali che bruciano combustibili fossili, il nucleare sfrutta le enormi forze che tengono insieme il nucleo atomico per produrre calore, che viene poi convertito in elettricità.
I principi fisici fondamentali
- Fissione nucleare: processo in cui un nucleo pesante (come l’uranio-235) si divide in nuclei più leggeri liberando energia
- Reazione a catena: ogni fissione libera neutroni che possono causare altre fissioni, creando un processo autosostenuto
- Controllo della reazione: uso di barre di controllo per regolare la velocità della reazione a catena
- Conversione energetica: il calore prodotto dalla fissione viene usato per produrre vapore che aziona turbine elettriche
Elementi chiave del processo
Il combustibile nucleare
- Uranio naturale: contiene solo lo 0,7% di uranio-235 fissile
- Uranio arricchito: concentrazione aumentata al 3-5% per uso civile
- Plutonio: può essere prodotto nei reattori e riutilizzato come combustibile
- Combustibili alternativi: torio e altri elementi fertili in fase di ricerca
La fisica della fissione: Quando un neutrone colpisce un nucleo di uranio-235, questo si divide tipicamente in due frammenti più leggeri, liberando 2-3 neutroni e circa 200 milioni di electron-volt di energia. Per fare un confronto, bruciare un atomo di carbonio libera solo 4 electron-volt: la fissione nucleare è quindi 50 milioni di volte più energetica delle reazioni chimiche tradizionali.
Come funziona una centrale nucleare
Una centrale nucleare è essenzialmente una grande caldaia dove, invece di bruciare carbone o gas, si sfrutta il calore della fissione nucleare per produrre vapore e generare elettricità.
Il processo, seppur complesso dal punto di vista tecnico, segue principi relativamente semplici. L’efficientamento energetico di questi impianti è fondamentale per massimizzare la produzione elettrica.
I componenti principali
Il reattore nucleare
- Nocciolo: contiene il combustibile nucleare disposto in barre metalliche
- Moderatore: rallenta i neutroni per favorire la fissione (solitamente acqua)
- Barre di controllo: assorbono neutroni per controllare la reazione a catena
- Schermatura: spesse pareti di cemento e acciaio per contenere le radiazioni
Il circuito di raffreddamento
- Circuito primario: asporta il calore dal nocciolo del reattore
- Generatore di vapore: trasferisce il calore dal circuito primario a quello secondario
- Circuito secondario: produce il vapore che aziona le turbine
- Condensatore: riconverte il vapore in acqua completando il ciclo
Il processo di produzione elettrica
- Fissione controllata: le barre di uranio si scaldano a circa 300°C per la fissione nucleare
- Raffreddamento: l’acqua del circuito primario asporta il calore dal nocciolo
- Generazione vapore: il calore viene trasferito al circuito secondario che produce vapore
- Produzione elettrica: il vapore aziona turbine collegate a generatori elettrici
- Condensazione: il vapore viene raffreddato e riconvertito in acqua per ricominciare il ciclo
Tipi di reattori più comuni
Reattori ad acqua pressurizzata (PWR)
- Principio: l’acqua del circuito primario non bolle grazie all’alta pressione
- Vantaggi: maggiore stabilità e controllo della reazione
- Diffusione: circa il 65% dei reattori mondiali
Reattori ad acqua bollente (BWR)
- Principio: l’acqua bolle direttamente nel nocciolo del reattore
- Vantaggi: design più semplice e meno costoso
- Diffusione: circa il 20% dei reattori mondiali
A cosa serve l’energia nucleare: applicazioni e utilizzi
L’energia nucleare non si limita alla produzione di elettricità, ma trova applicazioni in diversi settori cruciali per l’economia e la società moderna. La sua versatilità e l’enorme densità energetica la rendono insostituibile in alcuni ambiti specifici, contribuendo anche ai green jobs del settore energetico.
Produzione di elettricità
Ruolo nel mix energetico globale
- Elettricità mondiale: circa 10% della produzione globale con record di 2.900 TWh nel 2025
- Paesi leader: Francia (67,3% nel 2024), Ucraina (51%), Belgio (39%), Slovacchia (38%)
- Capacità installata: oltre 70 GW di nuova capacità in costruzione, il livello più alto degli ultimi 30 anni
- Fattore di carico: oltre 90%, molto superiore all’energia solare (25%) e all’energia eolica (35%)
Vantaggi per la rete elettrica
- Energia di base: funzionamento continuo 24 ore su 24, 365 giorni l’anno
- Stabilità: non dipende dalle condizioni meteorologiche
- Densità energetica: una centrale produce molta elettricità su area limitata
- Durata: centrali operative per 40-80 anni con adeguati investimenti
Applicazioni non elettriche
Settore medico
- Diagnostica: radiografie, TAC, scintigrafie utilizzano isotopi radioattivi
- Terapia oncologica: radioterapia per il trattamento dei tumori
- Sterilizzazione: sterilizzazione di strumenti medici e dispositivi
- Ricerca: sviluppo di nuovi farmaci e traccianti radioattivi
Industria e ricerca
- Datazione: carbonio-14 per datare reperti archeologici
- Controlli non distruttivi: verifica della qualità di saldature e materiali
- Agricoltura: miglioramento genetico delle piante e controllo parassiti
- Propulsione navale: sottomarini e rompighiaccio nucleari
Produzione di idrogeno
- Elettrolisi ad alta temperatura: uso del calore nucleare per produrre idrogeno verde
- Cicli termochimici: processi che sfruttano il calore per scindere l’acqua
- Potenziale futuro: ruolo chiave nell’economia dell’idrogeno verde
Centrali nucleari in Italia: storia e situazione attuale
L’Italia ha una storia complessa con l’energia nucleare: è stata tra i pionieri mondiali negli anni ’60, ha abbandonato questa tecnologia dopo Chernobyl, e oggi dibatte su un possibile ritorno in un contesto energetico completamente cambiato. Questo tema è strettamente collegato alla sostenibilità ambientale e alla sostenibilita economica del paese.
La storia del nucleare italiano
L’età pionieristica (1960-1987)
- Prima centrale: Latina (160 MW) entrata in funzione nel 1963
- Sviluppo del programma: 4 centrali costruite per un totale di 1.400 MW
- Competenze tecniche: l’Italia era leader mondiale nella tecnologia nucleare
- ENEA e ENEL: sviluppo di tecnologie autoctone e partnership internazionali
Le centrali italiane operative
- Latina (1963-1987): reattore Magnox da 210 MW
- Garigliano (1964-1982): reattore BWR da 160 MW
- Trino (1965-1987): reattore PWR da 270 MW
- Caorso (1982-1987): reattore BWR da 860 MW, la più moderna
Il referendum del 1987
- Contesto: incidente di Chernobyl e crescente opposizione pubblica
- Quesiti: tre referendum contro il nucleare con alta partecipazione
- Risultato: oltre 80% di voti contrari al nucleare
- Conseguenze: chiusura di tutte le centrali e abbandono del programma
Situazione attuale
Smantellamento e gestione scorie
- Decommissioning: processo di smantellamento lungo e costoso (stimato 4,8 miliardi di euro)
- Deposito nazionale: ricerca di un sito per lo stoccaggio definitivo delle scorie ancora in corso
- SOGIN: società pubblica incaricata della gestione del patrimonio nucleare
- Tempi: il governo ha abbandonato l’idea di un unico deposito nazionale, valutando soluzioni alternative
Il dibattito sul ritorno
- Pro-nucleare: necessità per gli obiettivi climatici e indipendenza energetica
- Contro-nucleare: rischi, costi e preferenza per energie rinnovabili
- Piccoli reattori modulari (SMR): nuove tecnologie più sicure e flessibili, ma con costi superiori a 10.000 $/kW
- Posizione istituzionale: valutazione in corso con Enel, Ansaldo e Leonardo per una potenziale newco
Confronto con l’Europa
Paesi nuclearizzati
- Francia: 57 reattori, 67,3% della produzione elettrica nazionale nel 2024
- Germania: dismissione completata nel 2023
- Regno Unito: 9 reattori attivi, nuovi progetti in costruzione
- Finlandia: nuovo reattore EPR entrato in funzione nel 2023
Vantaggi dell’energia nucleare
I sostenitori del nucleare evidenziano numerosi benefici che questa tecnologia può offrire, soprattutto nel contesto attuale di lotta ai cambiamenti climatici e ricerca di sicurezza energetica. Questi vantaggi sono spesso analizzati nell’ambito dei piani di sostenibilità aziendali e nazionali.
Benefici ambientali
Basse emissioni di CO2
- Lifecycle emissions: 5-12 gCO2eq/kWh (confronto: carbone 820 g, gas 490 g)
- Evitate emissioni: il nucleare mondiale evita circa 2 miliardi di tonnellate CO2/anno
- Ruolo climatico: tecnologia chiave per raggiungere gli obiettivi di Parigi
- Sfruttamento del territorio: minor occupazione di territorio rispetto alle rinnovabili
Impatto ambientale limitato
- Inquinamento atmosferico: nessuna emissione di particolato, NOx, SOx durante il funzionamento
- Consumo idrico: comparabile alle centrali termiche tradizionali
- Biodiversità: impatto locale limitato se ben gestito
- Economia circolare: possibilità di riciclare il combustibile esausto
Vantaggi economici ed energetici
Sicurezza energetica
- Indipendenza: riduzione della dipendenza da importazioni di combustibili fossili
- Stabilità prezzi: costo del combustibile nucleare stabile nel tempo
- Diversificazione: riduzione del rischio geopolitico del mix energetico
- Riserve: uranio disponibile per centinaia di anni
Benefici economici
- Costo operativo: bassi costi variabili una volta costruita la centrale
- Occupazione: creazione di green jobs qualificati e stabili
- Industria tecnologica: sviluppo di competenze e export technology
- Ricerca: investimenti in R&D con ricadute su altri settori
Affidabilità tecnica
Performance operativa
- Fattore di carico: oltre 90% vs 25% fotovoltaico, 35% eolico
- Disponibilità: funzionamento continuo indipendente dal meteo
- Durata: centrali operative per 60-80 anni con life extension
- Manutenzione: fermi programmati ogni 18-24 mesi per ricarica combustibile
Svantaggi e rischi dell’energia nucleare
I critici del nucleare sottolineano legittimi rischi e problematiche che non possono essere ignorati in una valutazione equilibrata di questa tecnologia. Questi aspetti sono fondamentali da considerare anche nell’ambito più ampio della sostenibilità.
Rischi per la sicurezza
Incidenti nucleari
- Rischio di fusione: surriscaldamento del nocciolo con rilascio di radioattività
- Precedenti storici: Three Mile Island (1979), Chernobyl (1986), Fukushima (2011)
- Probabilità: estremamente bassa ma conseguenze potenzialmente gravi
- Miglioramenti: reattori di nuova generazione con sistemi di sicurezza passivi
Gestione delle emergenze
- Piani di evacuazione: necessità di preparare la popolazione locale
- Zone di esclusione: possibili evacuazioni permanenti in caso di incidente grave
- Impatto psicologico: stress e preoccupazione nelle comunità locali
- Costi degli incidenti: danni economici enormi e duraturi
Problematiche delle scorie radioattive
Gestione a lungo termine
- Durata radioattività: alcune scorie rimangono pericolose per migliaia di anni
- Deposito definitivo: necessità di siti geologici stabili per lo stoccaggio
- Costi: spese enormi per costruzione e gestione dei depositi
- Accettazione sociale: opposizione locale alla realizzazione dei depositi
Tipologie di rifiuti
- Scorie ad alta attività: combustibile esausto, più pericolose e durature
- Scorie a media e bassa attività: materiali contaminati, più facilmente gestibili
- Volume: piccole quantità ma alta pericolosità
- Trattamento: necessità di tecnologie avanzate per condizionamento e stoccaggio
Aspetti economici negativi
Costi di costruzione
- Investimenti iniziali: 5-11 miliardi di euro per GW con grande incertezza
- Ritardi: progetti spesso in ritardo e oltre budget
- Rischio finanziario: esposizione a sforamenti di costi e tempi
- Competition: energie rinnovabili sempre più competitive sui costi
Costi nascosti
- Decommissioning: smantellamento costoso a fine vita
- Gestione scorie: costi pluridecennali per trattamento e stoccaggio
- Assicurazione: copertura limitata per incidenti catastrofici
- Sussidi: spesso necessari sussidi pubblici per competitività
Rischi di proliferazione
Uso militare
- Dual use: tecnologie civili utilizzabili per scopi militari
- Plutonio: prodotto nei reattori civili può essere estratto per armi
- Know-how: diffusione di competenze sensibili
- Controlli: necessità di rigorosi sistemi di sicurezza internazionali
Quali sono i vantaggi e gli svantaggi del nucleare: sintesi comparativa
La valutazione dell’energia nucleare richiede un bilanciamento attento tra benefici significativi e rischi reali, considerando che si tratta di una tecnologia complessa con implicazioni di lungo periodo.
| Aspetto | ✅ Vantaggi | ❌ Svantaggi |
|---|---|---|
| Clima | Emissioni 5-12 gCO₂eq/kWh | Emissioni nel ciclo di vita |
| Sicurezza energetica | Indipendenza da importazioni | Dipendenza da uranio importato |
| Affidabilità | Produzione continua 24/7 | Fermi per manutenzione programmata |
| Economia | Bassi costi operativi | Altissimi costi di investimento (5-11 mld €/GW) |
| Sicurezza | Tecnologie sempre più sicure | Rischio incidenti catastrofici |
| Scorie | Volumi ridotti | Pericolosità per migliaia di anni |
| Tempi | Centrali durano 60-80 anni | Lunghi tempi di costruzione |
Questa valutazione deve essere integrata con strumenti come la carbon footprint per quantificare l’impatto ambientale reale e con l’analisi di materialità per identificare gli aspetti più rilevanti per ciascun contesto territoriale.
Considerazioni per il futuro
Il nucleare può giocare un ruolo importante nella transizione ecologica, come dimostrato dal record di produzione del 2025 e dai 65 miliardi di dollari di investimenti nel 2023. Tuttavia, richiede scelte politiche chiare, investimenti massicci e un consenso sociale che oggi in molti paesi, Italia inclusa, non esiste.
Le nuove tecnologie (reattori modulari SMR, fusione nucleare) potrebbero cambiare i termini del dibattito nei prossimi decenni, anche se gli SMR mostrano attualmente costi superiori a 10.000 $/kW, molto lontani dalla competitività. La Cina sta emergendo come nuovo leader mondiale con quasi la metà della capacità nucleare in costruzione globale.
Nell’ambito dei criteri ESG e della sostenibilità aziendale, la decisione sul nucleare non può prescindere da una valutazione complessiva che tenga conto del mix energetico nazionale, delle alternative disponibili, dei costi economici e sociali, e soprattutto della volontà democratica dei cittadini. Per approfondire i temi della decarbonizzazione e delle strategie energetiche sostenibili, è importante considerare anche il ruolo delle certificazioni ambientali nel settore energetico.