69 megajoule di energia in 5 secondi – che possono essere tantissimi o pochissimi, e tra poco sarà chiaro il perché – usando appena 0,2 milligrammi di combustibile, una miscela di deuterio e trizio. È il risultato record appena annunciato dai ricercatori del consorzio EUROfusion, ottenuto nell’impianto Jet di Oxford. L’ultimo, probabilmente, perché Jet sta per andare in pensione e lasciare la scena al suo successore, Iter. Ma anche questo lo vedremo tra poco: andiamo con ordine. La notizia appena divulgata rappresenta un nuovo passo in avanti nella lunghissima maratona che ha per traguardo la produzione di energia tramite il processo di fusione nucleare, quello che ci piace di più perché, a differenza della fissione, non genera scorie, è meno rischiosa e richiede materie prime più disponibili e meno inquinanti. Un traguardo ambiziosissimo verso il quale, come è facile immaginare, stanno correndo diversi gruppi di ricerca nel mondo, ciascuno con la speranza di tagliarlo per primo. Nelle prime posizioni troviamo due grandi collaborazioni: il consorzio EUROfusion, per l’appunto, che riunisce circa 5mila esperti di tutta Europa ed è co-finanziata dalla Commissione europea, con l’impianto Joint European Torus (Jet) di Oxford, nel Regno Unito, e gli scienziati della National Ignition Facility, che lavorano al Lawrence Livermore National Laboratory, in California. Oggi la volata è toccata agli europei.
Cosa significa e perché è così importante
Il record appena raggiunto (il precedente, stabilito dallo stesso consorzio a febbraio 2022, era di 59 megajoule di energia) rappresenta una pietra miliare importantissima nel campo della scienza della fusione nucleare, che dimostra che in linea di principio è possibile produrre energia da fusione in modo affidabile e sicuro. Che si può fare, insomma. “Ora siamo in grado di produrre plasma di fusione usando la stessa miscela che sarà usata negli impianti del futuro”, ha dichiarato Fernanda Rimini, senior explotation manager di Jet. “La nostra dimostrazione, validata da un nuovo record di produzione energetica – le ha fatto eco Ambrogio Fasoli, Ceo di EUROfusion – ci instilla una grande fiducia nella possibilità di sviluppare energia di fusione. Oltre all’aver stabilito un nuovo primato, pensiamo di essere riusciti a raggiungere obiettivi mai raggiunti finora”. Spianando la strada, come accennavamo, per i successori di Jet, che si chiamano Iter e Demo: “Durante tutto il suo ciclo di vita – ha dichiarato Pietro Barabaschi, direttore generale di Iter – Jet è stato incredibilmente utile come precursore di Iter: nel test dei nuovi materiali, nello sviluppo di componenti innovativi, nella produzione di dati scientifici dalla fusione di trizio e deuterio. I risultati appena ottenuti avranno un effetto diretto su Iter, consentendoci di muoverci più in fretta verso i nostri obiettivi”.
Piccolo riassunto: cos’è la fusione nucleare
La fusione nucleare, come suggerisce il nome, è il processo che avviene quando due (o più) nuclei atomici si combinano insieme per formare un atomo più grande e pesante. L’atomo risultante dalla fusione ha una massa leggermente minore rispetto alla somma degli atomi di partenza, e questa differenza di massa, durante il processo, si trasforma in energia (in accordo con la famosa equazione di Einstein E=mc2, che sancisce l’equivalenza tra massa ed energia). La fusione nucleare avviene molto frequentemente in natura, anche se piuttosto lontano da noi: è infatti proprio tramite la fusione nucleare che le stelle producono energia, fondendo tra loro i nuclei di idrogeno per formare atomi di elio (e poi atomi sempre più pesanti, man mano che si “esaurisce” la riserva di idrogeno durante il ciclo di vita della stella).
Il problema è che i nuclei degli atomi sono composti di protoni e neutroni, cioè particelle, rispettivamente, dotate di carica positiva e senza carica. E, dal momento che tra particelle dotate della stessa carica la forza elettrica è di tipo repulsivo, i nuclei atomici tendono ad allontanarsi l’uno dall’altro: perché si fondano, è necessario vincere questa forza repulsiva. Nelle stelle il processo avviene facilmente a causa della loro enorme massa, che genera potentissime forze gravitazionali in grado di esercitare pressioni estreme sui nuclei atomici, e della loro altissima temperatura.
Ma sulla Terra, a pressioni e temperature “umane”, fondere i nuclei atomici è molto più difficile – si tratta, in sostanza, di “replicare” una stella in laboratorio. Lo stato della materia caratteristico delle reazioni di fusione nucleare è il cosiddetto plasma, una specie di gas caldissimo ed elettricamente carico composto di ioni positivi ed elettroni che vi si muovono liberamente. Il plasma è molto difficile da produrre e controllare in laboratorio, perché deve essere scaldato ad altissime temperature ed è soggetto a diversi tipi di instabilità (si raffredda e si disgrega molto facilmente e molto rapidamente)
Fonte : Wired
