Passi avanti per la fusione nucleare

Ognuno di noi vorrebbe avere il potere del sole nel palmo della propria mano. Ora sembra che tutto questo potrà essere forse possibile un giorno.
Da anni la ricerca sta compiendo molti sforzi nel settore della fusione nucleare per riuscire presto o tardi a portare nelle case di ognuno di noi il «potere delle Sole».

Lunedì 11 giugno a Padova presso i laboratori del Conzorzio Rfx si è tenuta l’inaugurazione dell’esperimento Spider.
In quest’occasione i ricercatori e tutti coloro che da anni lavorano al progetto hanno inaugurato l’avvio della sperimentazione, mostrando i risultati di tanta fatica.
Il nuovo esperimento denominato Spider, acronimo di source of production of ions of deuterium entracted from RF plasma, è a oggi la sorgente di fasci di ioni negativi più potente al mondo ed è la miccia che accenderà un giorno il reattore ITER.
Il progetto in corso vede largamente la partecipazione dell’Italia ed in particolare di Padova, che ha fornito le infrastrutture e le competenze necessarie alla riuscita del progetto, ma i risultati ottenuti sono frutto di un connubio di forze molto più grande di questo.
I componenti principali sono stati finanziati dal progetto europeo Fusion for Energy, mentre ITER India ha fornito le migliori attrezzature scientifiche e l’ITER Organization ha supervisionato i lavori.
L’esperimento che ha preso vita l’11 giugno sarà dunque un fascio di ioni che userà la propria energia per riscaldare il primo reattore a fusione, che ha l’obiettivo di raggiungere per 60 minuti una potenza di 500 MW.

Qui sorgono due domande fondamentali: cos’è la fusione nucleare e cos’è un plasma?
La fusione nucleare, concetto che non deve essere confuso con la fissione nucleare, è un processo attraverso il quale i nuclei di due atomi vengono avvicinati a tal punto da fondersi creando così energia spendibile.
Le principali differenze che creano un divario enorme tra fusione e fissione è che quest’ultima, famosa nella conoscenza comune soprattutto grazie agli incidenti di Fukushima e Chernobyl, è una reazione che vede la scissione di un atomo pesante, come l’uranio 235, che genera una grande energia che porta con sé innumerevoli problemi come lo smaltimento delle scorie e le grandi difficoltà che derivano da possibili incidenti.

La fusione nucleare è la sorgente che fa bruciare il nostro Sole ed è costituita dall’unione dei due isotopi dell’idrogeno deuterio e trizio, ovvero l’obiettivo è unire due atomi di idrogeno che presentano lo stesso numero di protoni ma diverso numero di neutroni.
Tuttavia, a differenza di ciò che accade in natura nelle stelle, è difficile unire queste molecole, dato che nella realtà più queste vengono avvicinate «meccanicamente», più tendono ad allontanarsi tra loro, ed è questo uno degli ostacoli maggiori della fusione.
Il plasma invece è il «materiale» di cui sono fatte le stelle ed è quest’ultimo che conferisce energia ai corpi celesti ed è formato da un gas ionizzato, ovvero da un insieme globalmente neutro costituito da elettroni e ioni.

Questo progetto è una delle innovazioni più interessanti in previsione futura e se si riuscisse a portare a termine i vantaggi sarebbero molti. Infatti in primis, la fusione nucleare produce come unica scoria l’elio, che essendo un gas inerte non comporterebbe alcuna conseguenza per la sicurezza e per l’ambiente, inoltre dalla fusione si potrebbero ottenere ingenti quantità di energia. L’unica molecola potenzialmente pericolosa che potrebbe intaccare l’ambiente potrebbe essere eventualmente il trizio, che ha un tempo di permanenza di appena 12.3 anni contro le migliaia di anni di danni che producono gli isotopi della fissione nucleare.
Tuttavia la fusione richiede altissime temperature di lavoro, la creazione del trizio, atomo non reperibile in natura e molte altre sfide tecnologiche a cui si sta cercando ancora di far fronte.

Nonostante tutti gli ostacoli che il futuro riserva la ricerca non si ferma e si spera che questa fusione di menti possa portare un giorno l’uomo a vivere in un mondo migliore.

Luisa Bizzotto

Studio all'Università di Padova Ingegneria Chimica e dei Materiali. Scrivo per La Voce che Stecca dal 16 luglio 2015 e su queste pagine mi occupo di cultura, scienza, musica e sport.

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