CRONACA

Imbrigliando la fusione nucleare

800px-Exterior_patio_of_the_National_Ignition_FacilityCRONACA – Arriva dal National Ignition Facility (Nif) della California, e potrebbe trattarsi di una pietra miliare sulla tortuosa via della fusione nucleare. Una fonte d’energia illimitata e in grado di auto-sostenersi, una risorsa a costo zero, alla stregua del processo che alimenta il Sole; qual è la condizione per sfruttarla? Dalla fusione dev’essere prodotta più energia di quella che viene immessa, e come riporta la Bbc, i ricercatori del Nif hanno raggiunto questo traguardo per la prima volta in un esperimento condotto a settembre. Un risultato non da poco, considerando che da almeno cinquant’anni gli scienziati si destreggiano tra i meandri del processo di fusione, che rimane nonostante tutto piuttosto elusivo. Quanto elusivo? Lo abbiamo chiesto ad Aldo Pizzuto, dell’Unità Tecnica Fusione dell’Enea.

“Il risultato del Nif arriva all’indomani di un progetto nel quale erano state riposte molte più speranze, ma è scientificamente rilevante perché, per la prima volta, stiamo parlando di fusione in un sistema di confinamento inerziale”. Già nel 2009, infatti, il Nif aveva annunciato di voler raggiungere l’agognato obiettivo entro il 30 settembre 2012: una deadline sopraggiunta, e trascorsa in sordina senza risultati degni di nota a causa di problemi tecnici. “Il punto è trovare dei sistemi in grado di tradurre la reazione in maniera economica per produrre energia. Quel primo esperimento non diede i frutti auspicati, e la ricerca riprese con altri tentativi senza portare all’evidenza che i ricercatori si aspettavano: certamente fu un inizio, perché per arrivare a un bilancio energetico positivo tra l’energia investita e i risultati il traguardo è ancora lontano. Non va inoltre dimenticato che il sistema del Nif, basato sui raggi laser, nacque come esperimento militare e si aprì a ulteriori ricerche solo in seguito”.

Gli scienziati californiani hanno infatti a disposizione la strumentazione più potente al mondo, vantando ben 192 raggi laser con i quali possono scaldare e condensare una piccola quantità di carburante, al punto da scatenare la fusione. Come avviene il processo vero e proprio? “La fusione si studia su due linee, in base al sistema attraverso il quale si tengono insieme le particelle da far reagire. Nel caso del Nif prende il nome di confinamento, i laser tengono le particelle calde e vicine, bombardando un bersaglio sferico che contiene il combustibile: si tratta di sferette di piccolo diametro, nell’ordine dei millimetri, che contengono deuterio e trizio sotto forma di ghiaccioli per aumentarne ulteriormente la densità” spiega Pizzuto “Il nucleo viene colpito da un’energia spaventosa, oltre 1,8 megajoule che si scatenano in picosecondi, e il materiale per controreazione produce una pressione così forte da indurre gli atomi a un avvicinamento intimo, e alla reazione di fusione.”

In ogni caso, quello del Nif è solo uno dei progetti che puntano a imbrigliare il processo di fusione nucleare, tra i quali va ricordato quello dell’Iter. In Europa, e in particolare all’istituto francese, la ricerca sulla fusione seguirà un’altra linea sfruttando i campi magnetici per contenere il carburante, un processo che prende il nome di confinamento magnetico. “Anche in questo caso il problema è mostrare l’economicità del sistema” dice Pizzuto “Che entrerà in funzione all’inizio del prossimo decennio, per portare alla produzione di un reattore dimostrativo”.
L’Italia non ha un programma particolare riguardo alla ricerca sulla fusione, ma partecipa molto intensamente agli studi che vedranno proprio in Iter la sua espressione più sofisticata. Come paese ha infatti investito molto in questo campo, registrando successi industriali straordinari; la fusione rimane comunque un’opportunità energetica che potremo sfruttare solo in un futuro a medio-termine, con tutte le caratteristiche per arricchire un portafoglio energetico che dovrà prevedere anche azioni di risparmio energetico e fonti rinnovabili.

Quanto siamo lontani da una fonte d’energia illimitata, alla stregua del Sole? “Chiaramente il Sole sfrutta le sue grosse dimensioni e le forti pressioni: non va dimenticato che le particelle che si muovono in quel mezzo hanno tempi enormi a disposizione rispetto a quelli che possiamo realizzare noi.” La grossa difficoltà nel concretizzare la fusione controllata risiede dunque in poche sfuggenti variabili: l’energia delle particelle, il tempo per il quale si può controllarle conferendo loro questa energia, la temperatura e la densità.
“Una volta messa a punto la parte scientifica, servirà un ulteriore passo nello sviluppo tecnologico” precisa Pizzuto “Anche nel caso del Nif, i sistemi laser odierni sono infatti molto inefficienti nella resa rispetto alla potenza assorbita, e andrebbero sviluppati in modo che l’energia inerziale per farli funzionare venga anch’essa compensata dal fattore di guadagno della reazione. Inoltre sarà necessario sviluppare sistemi di trasformazione dell’energia, che esce sotto forma di neutroni e nuclei di elio, per convertirla in sistemi di produzione per altre energie come quella elettrica”.

Crediti immagine: Lawrence Livermore National Security, Wikimedia Commons

Eleonora Degano
Biologa di formazione, oggi giornalista e traduttrice freelance specializzata in zoologia, etologia e cognizione animale; collaboro soprattutto con l’edizione italiana di National Geographic e faccio parte della redazione di OggiScienza. Nel 2017 è uscito il mio primo libro «Animali. Abilità uniche e condivise tra le specie» pubblicato da Mondadori Università. Lo trovate qui ➡ http://amzn.to/2i2diPu

7 Commenti

  1. “sistema di confinamento iniziale” dovrebbe essere “sistema di confinamento inERziale”

    A quando una correzione della versione mobile di oggiscienza? Il testo degli articoli viene visualizzato un carattere sotto l’altro in un rettangolo strettissimo a centro schermo.

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