Sigillare le scorie radioattive sottoterra:
Elia Leonardi da Treia a Oxford
per studiare come fare

Da sinistra: Joe Cartwright, docente dell’Università di Oxford, Elia Leonardi e Stefano Mazzoli dell’Università di Camerino durante il primo incontro con il team dell’ateneo britannico

di Monia Orazi

Da Treia a Oxford per un dottorato sullo studio delle rocce che possono aiutare a conservare meglio le scorie nucleari, preservando il futuro del mondo dai catastrofici inquinamenti che si temono. È la grande sfida che attende un ragazzo treiese, Elia Leonardi, che ha ottenuto un dottorato di ricerca nella prestigiosa università britannica, il gotha dell’alta formazione mondiale.

L’obiettivo del suo studio è una formazione argillosa del sottosuolo del nord della Svizzera che potrebbe custodire per centinaia di migliaia di anni le scorie radioattive di un intero paese. Si chiama Opalinus Clay, è compatta, impermeabile e capace di autosigillare le proprie fratture nel tempo. Sarà proprio Elia Leonardi, giovane geologo cresciuto tra i libri dell’Università di Camerino, a studiarla. Da fine aprile inizierà il DPhil, dottorato di ricerca del sistema accademico britannico, presso il Dipartimento di Scienze della Terra di Oxford. Il progetto è finanziato da Nagra, l’agenzia nazionale svizzera che da decenni lavora a dare risposta a una delle sfide più importanti dell’era atomica: dove mettere, per sempre e in sicurezza, ciò che l’energia nucleare lascia dietro di sé. Ci sono numeri che aiutano a capire la portata del problema.

Al 2023 la Svizzera custodiva circa 9.300 metri cubi di rifiuti ad alta attività, l’equivalente volumetrico di otto case unifamiliari, e oltre 70mla metri cubi di rifiuti a media e bassa attività. Tutto conservato provvisoriamente nel deposito intermedio di Zwilag Würenlingen, nel Canton Argovia, in attesa di una soluzione definitiva. L’obiettivo è isolare queste sostanze dall’ambiente per un tempo talmente lungo da renderle innocue: un milione di anni, più del doppio dell’intera storia dell’umanità. La risposta è quella dei depositi geologici profondi: scavare gallerie nel sottosuolo, scegliere la roccia giusta, affidarsi alla più duratura delle barriere. La Svizzera ha scelto il sito di Nördlich Lägern, al confine tra i cantoni di Argovia e Zurigo. A 800-900 metri di profondità, Nagra prevede di realizzare circa 43 chilometri di tunnel nell’Opalinus Clay, dove i contenitori saranno collocati e circondati da bentonite, un materiale argilloso che contribuisce all’isolamento e alla sicurezza del deposito nel lungo periodo.

Il deposito geologico profondo previsto in Svizzera

Il lavoro di Leonardi si inserisce in questo cantiere scientifico prima ancora che ingegneristico. «Studierò le strutture deformative nella roccia, la loro distribuzione e la loro evoluzione nel tempo – spiega – l’obiettivo è costruire un modello tridimensionale delle zone di deformazione che possa supportare le valutazioni di sicurezza a lungo termine e aiutare a ricostruire la storia deformativa dell’area di interesse». Dati sismici, carotaggi profondi, sezioni sottili di roccia, analisi di laboratorio al microscopio e geochimiche, osservazioni in affioramento su analoghi naturali: scale di osservazione molto diverse da ricondurre a un quadro unico e coerente. Le domande a cui rispondere sono concrete. Ma non è un salto improvviso.

Tra il 2024 e il 2025 Leonardi ha svolto due tirocini in Svizzera presso Nagra, lavorando direttamente sui dati geologici del progetto. Anche la sua tesi magistrale si inserisce in questo percorso: il lavoro si è concentrato sulla costruzione di un modello geologico tridimensionale dell’area superficiale di Nördlich Lägern. Oxford e il professor Joe Cartwright, che sarà il suo supervisore, non sono una destinazione casuale, ma il passo successivo di un percorso costruito con continuità. Al suo fianco, fin dall’inizio, Stefano Mazzoli, docente Unicam, che lo ha accompagnato anche nel primo incontro con il team dell’università britannica. «C’è molto lavoro oggi per i geologi – dice Mazzoli – dalla gestione delle risorse naturali alla transizione energetica, fino ai grandi progetti infrastrutturali e ambientali».

Elia Leonardi

Lo smaltimento dei rifiuti radioattivi può ricevere un impulso decisivo da studi come questo. Ragionare sulla sicurezza di una roccia per un milione di anni significa prendersi una responsabilità verso chi non è ancora nato. Questo non è un progetto isolato. In Finlandia c’è già un sito in costruzione avanzata, con una galleria a 430 metri di profondità. In Svezia i lavori di costruzione sono attesi a breve per un deposito che accoglierà fino a 12.000 tonnellate di combustibile nucleare esausto. Anche l’Italia, dopo l’abbandono del nucleare, è ancora impegnata nella ricerca di un sito nazionale per la gestione dei rifiuti radioattivi. L’Opalinus Clay, la roccia su cui lavorerà Leonardi, è studiata da anni nel laboratorio sotterraneo di Mont Terri, nel Giura svizzero. Tre proprietà la rendono particolarmente adatta: è praticamente impermeabile all’acqua, tende ad autosigillare le fratture, e trattiene i radionuclidi legandoli ai propri minerali argillosi. In altre parole, blocca qualsiasi fuga anche su scale temporali che nessuna tecnologia umana potrebbe garantire da sola.