Rutenio-106 oltre la norma e allarme radioattività in Europa: arriva una possibile spiegazione

Nell’autunno 2017 erano stati rilevati livelli anomali di un isotopo radioattivo, il rutenio-106, in gran parte d’Europa, con un picco sugli Urali meridionali in Russia al confine con il Kazakistan.

“Lo scorso settembre il sistema di monitoraggio automatico ha registrato un incremento di Rutenio-106 in Russia, Polonia, Bulgaria e Ucraina ma la sua concentrazione nel territorio della Federazione Russa era migliaia di volte sotto i livelli di guardia e non ha mai posto rischi per la popolazione“, dichiarava in quei giorni Maxim Yakovenko, capo del servizio di monitoraggio Idrometrico ed Ambientale russo (Rosidromet) alla Tass.

La Rosatom, il conglomerato atomico russo proprietario dell’impianto degli Urali di Mayak, indicato da diverse fonti come il responsabile della contaminazione, aveva in quei giorni smentito ogni responsabilità.

Ora un rapporto dell’Istituto francese per la radioprotezione e la sicurezza nucleare (IRSN) ha proposto una spiegazione plausibile sulle cause della nube: la perdita avrebbe avuto origine proprio nell’impianto nucleare di Mayak, vicino a Ozyorsk. Gli scienziati IRSN, utilizzando modelli computerizzati, erano già risaliti al tempo all’area di origine della perdita, e avevano escluso alcune potenziali cause, come l’esplosione di una bomba o un incidente nucleare.

Il rilascio anomalo di rutenio-106, un prodotto di decadimento delle reazioni nucleari, potrebbe essersi verificato mentre i tecnici lavoravano alla fabbricazione di un componente altamente radioattivo per un esperimento di fisica delle particelle dei Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell’INFN in Abruzzo, progetto poi annullato. Science riporta che il governo russo e l’autorità nucleare del Paese avrebbero però negato tutto.

Tutto porta quindi all’impianto di riprocessazione di combustibile esausto di Mayak: in base al rapporto pubblicato il 6 febbraio, una possibile causa poteva essere il tentativo di produrre una capsula di cerio-144 destinata all’esperimento SOX (Short distance neutrino Oscillations with boreXino) del Gran Sasso. La quantità di rutenio-106 rilevata poteva ricondursi solo alla lavorazione di numerose tonnellate di combustibile nucleare esausto. Secondo gli scienziati IRSN, la nube potrebbe essere stata generata da un errore di lavorazione delle barre presso l’impianto russo.

Mayak poi a dicembre aveva reso noto di non essere in grado di realizzare il generatore di antineutrini basato sul Cerio 144, che avrebbe dovuto costituire il cuore del progetto SOX. Il generatore aveva, infatti, un’intensità di non più di 50 kCi (kilocurie), che corrisponde a circa un terzo di quanto richiesto dal progetto, e quindi non aveva le caratteristiche di attività necessarie (non poteva fornire un numero sufficiente di antineutrini) per condurre l’esperimento in modo scientificamente efficace e competitivo: l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) e il Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) francese avevano comunicato quindi a inizio febbraio la decisione presa di comune accordo di annullare il progetto SOX per l’impossibilità tecnica di realizzare l’esperimento.

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I neutrini sterili e il progetto SOX

Esistono tre tipi di neutrini: elettronico, muonico e del tau che, quando interagiscono con la materia, possono produrre rispettivamente elettroni, muoni e particelle tau. I neutrini possono però trasformarsi da un tipo in un altro: questo fenomeno si chiama oscillazione del neutrino. Alcuni rivelatori di neutrini nel mondo hanno osservato in flussi di neutrini elettronici un’anomalia in questo processo di oscillazione, misurando la scomparsa di alcune di queste particelle, anomalia che si può spiegare con l’esistenza dei cosiddetti neutrini sterili. La scoperta di queste particelle avrebbe implicazioni profonde per la comprensione dell’universo e della fisica delle particelle fondamentali. Il neutrino sterile aprirebbe, infatti, una nuova era nella fisica e nella cosmologia, perché sarebbe la prima particella scoperta non compresa nel Modello Standard, che è la nostra attuale teoria che descrive le particelle elementari e le interazioni che ne regolano il comportamento. ?SOX (Short distance Oscillations with boreXino) aveva come obiettivo scientifico la conferma o la chiara confutazione del fenomeno delle anomalie del neutrino. Progettato per cercare di individuare i neutrini sterili, SOX prevedeva il lavoro in tandem di un generatore di antineutrini, basato su una sorgente radioattiva di Cerio 144, e dell’esperimento Borexino, il più sensibile e radiopuro rivelatore di neutrini e antineutrini al mondo, in attività dal 2007 ai Laboratori sotterranei del Gran Sasso dell’INFN, al riparo dai raggi cosmici grazie ai 1400 metri di roccia del massiccio sovrastante.