Fusione nucleare, nuovo successo: per la seconda volta generata energia con la stessa reazione del Sole

Non è ancora il Sole che si accende sulla Terra. Un’altra piccola scintilla – la seconda in nove mesi – ci ricorda però che abbiamo una grande speranza.

La fusione nucleare ha di nuovo prodotto energia in un esperimento condotto negli Usa, dopo il precedente del 5 dicembre scorso. Entrambi i test sono stati svolti nel laboratorio militare Lawrence Livermore in California.

L’energia prodotta

Al momento l’energia prodotta è molto piccola, sufficiente a cuocere un pollo al forno, ma è assai importante per ravvivare il sogno di una fonte pulita, con combustibile abbondante, che ha però un grande problema da superare: i 150 milioni di gradi necessari a innescare la reazione.

Secondo il Financial Times, che ha riferito la notizia, il 30 luglio il Livermore avrebbe ottenuto dalla reazione 3,5 megajoule: leggermente più dei 3,15 megajoule di dicembre. Al gruzzolo vanno però sottratti i 2.05 megajoule usati per alimentare i laser che hanno acceso la scintilla per alcune frazioni di secondo.

Maggiori dettagli arriveranno quando gli stessi scienziati americani pubblicheranno il resoconto dell’esperimento.

La reazione che accende le stelle

La fusione nucleare è la “gemella diversa” della fissione nucleare che già utilizziamo oggi. Anziché produrre energia spezzando nuclei di atomi grandi (ad esempio l’uranio), la genera unendo nuclei di atomi piccoli (l’idrogeno e i suoi isotopi).

La reazione di fusione nucleare è quella che tiene acceso il Sole. Rispetto alla fissione, non rischia di sfuggire di mano causando incidenti, emette poche radiazioni e usa combustibile facile da reperire.

Eppure, nonostante gli studi vadano avanti dagli anni 50, nessuno prima del Lawrence Livermore era mai riuscito a ricavare più energia di quella immessa.

I limiti del test Usa

Il metodo americano è utilizzabile però solo per piccoli test. Difficilmente potrà essere allargato a impianti industriali. Il Livermore infatti è un laboratorio della Difesa che studia la fusione per scopi scientifici e militari: non perché questa reazione abbia fini bellici, ma perché può simulare le caratteristiche fisiche di alcuni tipi di esplosioni.

Per far fondere gli atomi dell’idrogeno (in realtà vengono usati degli isotopi di questo elemento, deuterio e trizio) il Livermore usa 192 laser potentissimi, puntati con precisione estrema su una pallina di combustibile grande come la punta di una matita e amplificati da una serie di specchi.

L’energia dei laser fa raggiungere al combustibile temperature e pressioni sufficienti a far fondere i nuclei - che avendo carica positiva tenderebbero a respingersi – liberando energia.

Il processo dura alcuni miliardesimi di secondo e al Livermore può essere generato non più di una volta al giorno. Per questo non ci si aspetta che il laboratorio della Difesa produca energia per scopi civili.

Iter e la promessa europea di un reattore a fusione

Il compito di alimentare le nostre lampadine – si stima molto a spanne che ci vorranno trent’anni – è affidato ad altri tipi di reattore, chiamati a confinamento magnetico.

Nessun materiale è in grado infatti di contenere deuterio e trizio alle temperature necessarie per realizzare la fusione (150 milioni di gradi). Solo un potentissimo campo magnetico potrebbe farlo. E anche così le difficoltà non mancano.

Ne sanno qualcosa gli scienziati di Iter, il grande progetto promosso dall’Europa, ma a cui partecipano 35 paesi nel mondo (inclusi Cina, Russia e Giappone), diretto dall’ingegnere italiano Pietro Barabaschi. Nato nel 1985 e finanziato con 20 miliardi di budget, Iter sta realizzando un reattore a fusione a Cadarache, nel sud della Francia.

Mentre nel cantiere vicino Marsiglia si installano i primi magneti, fisici e ingegneri studiano i metodi migliori per addomesticare il turbolento plasma, che dovrà ribollire nel reattore a 150 milioni di gradi. Ci promette energia pulita e quasi senza limiti, ma prima dovrà essere imbrigliato per qualcosa di più dei pochi miliardesimi di secondo toccati dal test americano.