Siamo in attesa di un imminente e importante annuncio del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti relativo alla produzione di un eccesso di energia in un esperimento di Fusione nucleare di tipo inerziale presso il Lawrence Livermore National Laboratory.
Il principio fisico dietro a questa tecnologia è ben noto e punta a riprodurre, in piccolo, ciò che avviene all’interno del sole. I nuclei degli atomi leggeri, come ad esempio l’idrogeno, se entrano in contatto l’uno con l’altro si fondono, creando un atomo più pesante ed emettendo una grande quantità di energia nucleare.
Questo processo è molto diverso dalle reazioni di Fissione nucleare che avvengono nei reattori che si utilizzano comunemente per produrre energia nucleare. In questo caso atomi pesanti, come l’uranio, vengono scissi rilasciando energia ma anche producendo atomi radioattivi di difficile smaltimento.
Nel caso della fusione, invece, gli atomi di idrogeno producono esclusivamente atomi di Elio e tuttalpiù qualche neutrone che può esser facilmente bloccato! La sua realizzazione porterebbe quindi alla produzione di energia davvero pulita e in quantità pressoché illimitata.
Il problema è che le reazioni di fusione nucleare possono avvenire spontaneamente nel sole solo grazie alle altissime temperature raggiunte nel nucleo. A queste temperature, gli atomi sono completamente ionizzati, cioè gli elettroni vengono strappati dai nuclei, e possono quindi avvicinarsi tanto da innescare il processo.
Sulla Terra non esiste purtroppo nessun materiale in grado di contenere un plasma di atomi ionizzati alle temperature necessarie per far avvenire i processi di fusione. L’unica soluzione è “confinare” il plasma di atomi nel vuoto attraverso qualche tecnica che possa riprodurre, anche solo per poco tempo, le condizioni che si hanno all’interno del nucleo del sole.
Ci sono due possibili strategie. La prima è basata sul confinamento magnetico in cui un plasma poco denso viene intrappolato e confinato per tempi lunghi all’interno dei cosiddetti Tokamak. Questa è la strada scelta da ITER, il grande laboratorio europeo che dovrebbe produrre energia da fusione nucleare in maniera continuativa e affidabile.
Un’alternativa, invece, è la cosiddetta fusione inerziale, in cui si prende un bersaglio solido, composto da atomi di deuterio e trizio (due tipi di atomi di idrogeno con un diverso numero di neutroni), che vengono letteralmente bombardati in maniera sincrona da grande numero di fasci laser che riescono a portare il bersaglio, seppur per brevissimi istanti di tempo, alle densità e temperature di qualche centinaio di milione di gradi necessarie per innescare le reazioni di fusione.
Questa è la strada scelta al Lawrence Livermore National Laboratory e che sembra essere sul punto di una svolta importante. Pare che, per la prima volta, sia stato possibile produrre più energia di quella effettivamente utilizzata per innescare la reazione. Considerando la complessità di questo tipo di esperimenti, la quantità di energia impiegata è molto importante e la dimostrazione della produzione netta di energia è un compito molto complesso che deve tenere conto del bilancio energetico dettagliato di tutto il processo.
Se le indiscrezioni dovessero essere confermate, sarebbe un passo molto importante. Seppure l’energia in eccesso sia ancora piccola e di difficile utilizzo, questo risultato dimostrerebbe che è davvero possibile pensare a un futuro con energia pulita e praticamente infinita. Ci vorranno ancora parecchi decenni prima di avere una produzione su larga scala…nel frattempo abbiamo il nostro caro reattore naturale a fusione, il Sole, a disposizione per fornirci energia! Cerchiamo di sfruttarlo al meglio, in attesa che si aprano nuove frontiere.
