Roberta De Carolis L’anno scorso un gruppo di ricerca del Lawrence Livermore National Laboratory (Usa) ha ottenuto davvero una fusione nucleare in grado di sostenersi, ma ora ammettono di non avere la certezza di poterla replicare
©christinakrivonos/123rf
Sì, è avvenuta una vera fusione nucleare, ha prodotto più energia di quella necessaria per innescare la reazione e non si è spenta, si è sostenuta. Ma il gruppo di ricerca del Lawrence Livermore National Laboratory (Usa) che l’anno scorso ha ottenuto questo incredibile risultato, ammette ora di avere molti dubbi su come replicarla.
La fusione nucleare si verifica quando due atomi si combinano per creare un atomo più pesante, rilasciando un’enorme esplosione di energia nel processo. Molto comune in natura, è invece difficile da replicare in laboratorio perché ha bisogno di un ambiente ad alta energia per mantenere viva la reazione. E che quindi non conviene lo scopo è produrre energia.
Avviene nel cuore delle stelle: il nostro Sole genera energia utilizzando proprio questo processo, “fondendo” gli atomi di idrogeno per generare elio. Ma anche le supernove lo sfruttano per i loro fuochi d’artificio cosmici.
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Ma qui sulla Terra è tutto molto diverso sia perché sono davvero molti i meccanismi di dispersioni del calore sia perché, se l’obiettivo è produrre energia, finora il bilancio è sempre risultato poco conveniente ai fini pratici.
Ma gli scienziati continuano a provare, perché una fusione nucleare a bassa energia di innesco potrebbe davvero essere la svolta. E infatti recentemente qualche altra speranza si è accesa.
I ricercatori del Lawrence Livermore National Laboratory in California hanno trascorso oltre un decennio a perfezionare la loro tecnica e ora hanno confermato che l’esperimento fondamentale, condotto l’8 agosto 2021 ha davvero prodotto una reazione di fusione nucleare con innesco tale da mantenere in vita il processo in modo “autosufficiente”.
Per ottenere questo effetto, il team ha posizionato una capsula di combustibile di trizio e deuterio (due forme dell’acqua diverse da quella che usiamo quotidianamente) al centro di una camera di uranio impoverito rivestita d’oro, e ha sparato 192 laser ad alta energia per creare un bagno di intensi raggi X.
L’ambiente intenso generato dalle onde d’urto dirette verso l’interno ha creato una reazione di fusione che riesce a propagarsi senza spegnersi. In queste condizioni, gli atomi di idrogeno hanno subito la fusione, rilasciando 1,3 megajoule di energia per 100 trilionesimi di secondo, ovvero 10 quadrilioni di Watt di potenza, davvero un record.
Purtroppo però, nell’ultimo anno, i ricercatori hanno cercato di replicare il risultato in quattro esperimenti simili, ma sono riusciti a produrre solo la metà della resa energetica prodotta nell’esperimento iniziale. L’innesco infatti è molto sensibile a piccoli cambiamenti appena percettibili, come le differenze nella struttura di ciascuna capsula e l’intensità dei laser.
Il team ora vuole determinare cosa è esattamente necessario per ottenere tale innesco e come rendere l’esperimento più resiliente a piccoli errori. Senza questa conoscenza, il processo non può essere ampliato per creare reattori a fusione che potrebbero alimentare le città, l’obiettivo finale di questo tipo di ricerca.
E si sa, se un esperimento non può essere replicato, semplicemente “non esiste”.
La ricerca è stata pubblicata su Physical Review Letters.
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Fonti: Science Alert / Physical Review Letters
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