Domenico Ascione
Gli scienziati statunitensi hanno raggiunto un’importante pietra miliare nel tentativo di perfezionare un processo che potrebbe potenzialmente fornire energia quasi illimitata.
La fusione nucleare non dipende dai combustibili fossili e non produce gas serra nocivi, quindi potrebbe anche contribuire a contrastare il cambiamento climatico.
Inoltre, sarebbe la soluzione migliore in questo periodo di piena crisi energetica non danneggiando l’economia, l’ambiente e non mettendo a rischio la sicurezza come la centrale nucleare, che invece funziona a scissione nucleare ed ha lo stesso principio alla base della bomba atomica.
Cos’è la fusione nucleare
La fusione nucleare è il processo che dà energia al Sole.
Sin dagli anni ’60, scienziati di oltre 50 Paesi hanno cercato di ricrearla sulla Terra. Sperano che alla fine possa fornire enormi quantità di energia pulita per il mondo.
Nella fusione nucleare, coppie di minuscole particelle chiamate atomi vengono riscaldate e costrette a unirsi per formare un atomo più pesante. È l’opposto della fissione nucleare, in cui gli atomi pesanti vengono divisi. Attualmente le centrali nucleari utilizzano la fissione nucleare per generare elettricità.
Perché è così importante?
La fissione nucleare produce molte scorie radioattive, che possono essere pericolose e devono essere conservate in modo sicuro, potenzialmente per centinaia di anni.
Le scorie prodotte dalla fusione nucleare sono meno radioattive e decadono molto più rapidamente.
La fusione nucleare non ha bisogno di combustibili fossili come il petrolio o il gas. Inoltre non genera gas a effetto serra, che intrappolano il calore del Sole e sono responsabili del cambiamento climatico.
La maggior parte degli esperimenti di fusione utilizza l’idrogeno, che può essere estratto a basso costo dall’acqua di mare e dal litio, il che significa che le scorte di combustibile potrebbero durare per milioni di anni.
È stata descritta come il “Santo Graal” della produzione di energia.
Come funziona
Quando due atomi di un elemento leggero come l’idrogeno vengono riscaldati e si combinano per formare un unico elemento più pesante come l’elio, la reazione nucleare produce enormi quantità di energia che può essere catturata.
Ma ottenere la combinazione di due elementi identici è in realtà molto difficile. Poiché hanno la stessa carica positiva, si respingono naturalmente. Per vincere questa resistenza è necessaria molta energia.
Nel Sole, questo avviene grazie a temperature estremamente elevate, circa dieci milioni di gradi Celsius, e a una pressione significativa, oltre 100 miliardi di volte quella dell’atmosfera terrestre.
Sulla Terra, gli scienziati hanno utilizzato diverse tecniche per cercare di ricreare queste condizioni. Ma si è rivelato molto difficile mantenere l’alta temperatura e la pressione necessarie per un tempo sufficientemente lungo.
Gli ultimi passi avanti
Il National Ignition Facility (NIF) degli Stati Uniti ha annunciato di aver utilizzato con successo un laser a 192 raggi per trasformare una minuscola quantità di idrogeno in energia sufficiente ad alimentare circa 15-20 bollitori.
Ciò significa che, per la prima volta, gli scienziati sono stati in grado di generare più energia di quanta ne abbiano fornita i laser impiegati per l’esperimento.
Ma l’esperimento di successo NIF negli Stati Uniti non ha prodotto più energia di quella necessaria per far funzionare i laser, e il programma di ricerca per arrivare a questo punto è costato miliardi di dollari.
Sebbene i fisici abbiano accolto con favore i risultati statunitensi, descrivendoli come un vero e proprio momento di svolta, essi sottolineano che è necessario molto più lavoro prima che la fusione nucleare possa essere utilizzata per alimentare case o aziende.
Gli scienziati si concentreranno ora sulla riproduzione della fusione in modo più rapido ed economico.
E’ davvero sicura?
L’Agenzia Internazionale per l’Energia Atomica (AIEA) ha definito la fusione nucleare “intrinsecamente sicura”.
Le condizioni necessarie per avviare e mantenere una reazione di fusione sono così estreme che è impossibile che vada fuori controllo.
“La fusione è un processo autolimitante: se non si riesce a controllare la reazione, la macchina si spegne da sola”, ha spiegato Sehila González de Vicente dell’AIEA.
Il basso livello di scorie radioattive prodotte dal processo rispetto alla fissione nucleare è anche molto più facile da gestire e stoccare.