Con-scientia. Verso l’energia dalla fusione, ma non subito

Titoli di giornali, risultati incoraggianti, ma siamo ancora lontani dalla vera svolta

La corsa dell’uomo alla ricerca dell’energia infinita e pulita è sempre aperta, soprattuto in periodi di scarsità di risorse fossili, come quello che stiamo vivendo.

Uno dei sogni principali dell’uomo è quello di riuscire ad ottenere energia dall’atomo esattamente così come avviene all’interno delle stelle, dove due atomi di idrogeno si fondono insieme, dando origine ad un atomo di elio e rilasciando energia.

Gli esperimenti condotti in tal senso sono differenti, così come le metodologie utilizzate per arrivare all’obiettivo e la settimana scorsa è stato pubblicato un articolo sulla rivista Science dando notizia di una serie di reazioni di fusione nucleare avvenute con successo e che, ad una prima analisi, hanno rilasciato più energia di quanta ne hanno assorbita.

Proprio il “guadagno”, ossia il rapporto tra energia sviluppata ed assorbita, è uno dei parametri fondamentali per capire se un processo di fusione è effettivamente iniziato, visto che, nel caso ideale, una volta fornita l’energia necessaria a fondere i primi atomi di idrogeno, il sistema dovrebbe autoalimentarsi, producendo energia senza assorbirne più.

Il risultato pubblicato potrebbe quindi essere preso come una svolta epocale nello studio della fusione nucleare, ma le cose non stanno esattamente così, anche se, inutile negarlo, rappresenta certamente un passo avanti non di poco conto.

Per capire di cosa stiamo parlando è necessario spiegare per sommi capi come è progettato l’esperimento in questione. Al NIF (National Ignition Facility) in California si sta seguendo il "metodo indiretto": un raggio laser viene sparato in maniera opportuna verso un contenitore metallico all’interno del quale è racchiusa una capsula plastica con del carburante composto da deuterio e trizio (gli isotopi “pesanti” dell’idrogeno). Il raggio laser scalda il metallo che a sua volta inizia ad emettere raggi X, finché l’energia rilasciata sotto quest’ultima forma non fa implodere la capsula plastica, portando (in teoria) il carburante a collassare in condizioni di temperatura e pressioni tali da innescare la fusione.

L’esperimento è attivo da quattro anni ed avrebbe dovuto portare a traguardi importanti già dopo i primi tre anni: invece il governo americano si è visto costretto a cambiare i vertici dell’esperimento e richiedere uno studio approfondito alla ricerche delle cause per le quali una ricerca basata su fondi pubblici fosse tanto lontana dal suo obiettivo originario.

Nell’ultimo anno la metodologia è cambiata ed i ricercatori hanno provato a capire il motivo per il quale i risultati sperimentali si erano rivelati tanto distanti dalle incoraggianti simulazioni computerizzate, arrivando a scoprire che alcuni parametri (come la forma dell’involucro plastico e la direzione e potenza del laser) dovevano essere modificati per avvicinarsi al traguardo.

Così facendo si è dunque arrivati al risultato descritto nell’articolo, con il carburante che in due esperimenti differenti ha prodotto 14.4 e 17.3 kJ (kiloJoules) di energia a fronte degli 11 e 9 rilasciati sotto forma di raggi X.

A vederla così sembrerebbe, quindi, che l’obiettivo sia stato ampiamente raggiunto, ma, considerando i quasi 2 megaJoules rilasciati dal laser per dare l’avvio al processo, il tutto viene chiaramente ribaltato: il guadagno passa da un valore superiore ad 1 ad un altro enormemente inferiore a questa soglia limite.

Inutile nascondere che c’è chi dubita che con questo metodo possa essere possibile nel breve periodo arrivare ad una vera fusione nucleare utilizzabile per produrre energia, ma sta di fatto che in un anno il nuovo team è riuscito a superare molti dei problemi che per tre anni hanno bloccato lo svilluppo dell’esperimento.

Forse non sarà l'esperimento del NIF a portare l'umanità all'uso della fusione come fonte energetica, ma ad esso va certamente dato il merito di aver aperto una nuova strada.

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