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Fusione nucleare: “l’energia pulita del sole in una stanza”

Fusione nucleare: “l’energia pulita del sole in una stanza”

Il dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti al National Ignition Facility del Lawrence Livermore National Laboratory in California ha annunciato un evento storico. È stata riprodotta in laboratorio la fusione nucleare, come avviene nel Sole e nelle stelle.

Ma come è stato possibile?

L’esperimento di fusione nucleare

Marv Adams, ingegnere nucleare della National Nuclear Security Administration, ha fatto un’attenta descrizione della ricerca che ha segnato la svolta sulla fusione nucleare. Ha mostrato come è avvenuto l’esperimento, che è stato creato all’interno di una camera a vuoto (ossia un contenitore dal quale è stata tolta l’aria). Ha mostrato un cilindro, in cui è stata messa una piccola capsula sferica contenente trizio e deuterio, e 192 raggi laser sono entrati dalle due estremità del cilindro colpendone la parete interna. Dopodiché  è avvenuta un’implosione della capsula che ha creato un plasma caldissimo, che a sua volta ha prodotto la fusione del trizio e del deuterio. Questi elementi hanno generato un nucleo di elio con il rilascio aggiuntivo di un neutrone e di conseguenza hanno prodotto energia, che è stata determinata con la misurazione del numero di neutroni “fuggiti” dalla fusione.

La reazione di fusione ha prodotto più energia di quella necessaria per attivare il processo.

Per la scienza è la scoperta del secolo, un risultato eccezionale che apre un nuovo capitolo nella storia della ricerca della fusione.

L’esperimento è stato eseguito il 5 dicembre e ha generato un’energia di 3,15 megajoule (0,875 kWh) dai 2,05 megajoule (0,57 kWh) forniti dal sistema laser, ricavando quasi il 50% di energia in più rispetto a quella di partenza, in un tempo di durata di pochi miliardesimi di secondo.

Ma la fusione è ciò che avviene anche nelle centrali nucleari ?

Per dare una risposta a questa domanda, bisogna fare una differenziazione tra fusione e fissione nucleare, perché quando parliamo di centrali nucleari dobbiamo riferirci a processi di fissione, non di fusione.

Nella fusione si parla e si tratta di gas che si trovano in natura che non recano problemi di radioattività, o di produzione di scorie di qualsiasi genere. La fissione nucleare che si utilizza nelle centrali esistenti, rompe atomi pesanti e da questo si ottiene radioattività e scorie, per l’appunto.

Il processo di fusione nucleare era già conosciuto?

Il processo di fusione nucleare si conosce da tempo ed è sempre stato creato in laboratorio. Il problema non è ottenere le reazioni ma cercare di ricavare più energia rispetto a quella che si usa per scatenare la fusione.

Con questa scoperta siamo ad un passo dall’energia pulita e illimitata?

Budin ha tenuto a puntualizzare: “Questa è stata una accensione, per una sola volta, di una capsula, ma per ottenere l’energia commerciale da fusione c’è bisogno di molte cose. Bisogna essere in grado di produrre molti eventi di innesco per fusione per minuto e bisogna avere un robusto sistema di elementi di trasmissione per realizzarli. Ma con sforzi e investimenti concentrati, e alcuni decenni di ricerca sulle tecnologie necessarie, saremo nella posizione di costruire una centrale“.

La direttrice dell’LLNL, Kim Budil, ha quindi precisato che per l’utilizzo commerciale della fusione nucleare ci vorranno decenni. Naturalmente, come in tutte le ricerche, se ci saranno nuovi investitori che riusciranno a  comprare laser più efficienti (dato che la tecnologia laser del NIF si è fermata a quella degli anni ’80), i tempi potrebbero accorciarsi.

È stato un invito implicito a potenziare la ricerca.

Budin sottolinea che bisogna mettere in conto almeno altri 20 anni di ricerche prima di considerare questo tipo di fusione nucleare come una tecnologia che si possa usare realmente.

Intanto possiamo dire poeticamente che: “è stato creato il sole in una stanza”.