Fusione nucleare, che cos'è e come funziona

Cos'è la fusione nucleare?
Una reazione che avviene nelle stelle e libera enormi quantità di energia, come dimostra il calore del Sole. I suoi protagonisti sono elementi leggeri e diffusi, soprattutto l'idrogeno e i suoi isotopi (deuterio e trizio). In condizioni molto particolari e difficili da raggiungere due nuclei di idrogeno si possono fondere, formando un nucleo di elio e sprigionando energia. Per ottenere questa fusione bisogna vincere l'enorme repulsione che due nuclei hanno naturalmente, visto che entrambi hanno carica positiva. Per farli avvicinare tanto da fondersi occorre generare temperature o densità altissime, immettendo grandi quantità di energia. 

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Che differenza c'è tra fusione e fissione?
Protagonisti della fissione sono elementi pesanti, ad esempio l'uranio. Lì l'energia viene liberata quando un nucleo pesante viene spezzato in due, all'interno del reattore. In molti programmi elettorali si è parlato di "nucleare di quarta generazione". In quel caso ci si riferisce a nuovi reattori per la fissione, non alla fusione. 

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La fusione è più sicura della fissione?
"Se lasci la fissione nucleare a sé stessa, una volta che ha superato le condizioni critiche, continuerà ad alimentarsi da sola", spiega Piero Martin, professore all'università di Padova e responsabile della parte fisica del progetto di fusione Dtt ai laboratori Enea di Frascati (Roma). "La fusione invece è destinata a spegnersi se non si trova nelle condizioni ottimali. 
Non a caso innescarla è complicato".

La fusione produce scorie?
"Il prodotto della reazione, l'elio, è un elemento pulito" spiega Martin. "Le strutture di contenimento del reattore diventano radioattive, ma lo restano per tempi molto brevi rispetto alla fissione: qualche decina d'anni".

Qual è la novità di ieri?
Gli scienziati erano già riusciti a innescare reazioni di fusione. Ma per far avvicinare i nuclei di idrogeno avevano dovuto spendere più energia di quanta la reazione ne avesse generata (si tratta di esperimenti per scopi di ricerca). Ieri per la prima volta si è ottenuta una reazione che ha liberato più energia di quanta ne sia stata immessa: si parla di guadagno netto di energia.

È importante questa svolta?
È importante dal punto di vista scientifico, perché dimostra che guadagnare energia con la fusione è possibile. Difficilmente però il metodo usato dal Lawrence Livermore National Laboratory in California sarà quello che accenderà le nostre lampadine. Il metodo impiegato, quello dei laser, è infatti difficile da trasferire al di fuori di un laboratorio.

In cosa consiste?
Una serie di 192 laser e di specchi concentrano i loro raggi su una pallina di combustibile grande come la punta di una matita. L'impulso dei laser dura alcuni miliardesimi di secondo e deve essere perfettamente omogeneo per far implodere la pallina. Al suo interno si creano densità e temperature simili a quelle dell'interno delle stelle. I nuclei di idrogeno si ritrovano talmente vicini da fondersi, liberando energia.