La notizia è arrivata già ad inizio settimana, ed ora arriva l’annuncio ufficiale dai dirigenti Usa in conferenza stampa. Si parla di “una svolta storica” e di “un passo che potrebbe rivoluzionare il mondo”, e infatti come sottolineato più volte in questi giorni, si tratta della prima volta nella storia, che degli scienziati sono riusciti a produrre attraverso la fusione nucleare, più energia di quella impiegata per innescare il processo.
L’esperimento di cui tanto si parla in questi giorni è quello che è stato portato a termine in un laboratorio della California, dove gli scienziati sono riusciti a raggiungere un traguardo molto importante per la ricerca di fonti di energia alternative.
Qualcuno lo definisce il Santo Graal dell’energia pulita, inesauribile e a basso costo. Di fatto, per rendere l’idea, è come avere “il sole in una stanza”, ed è proprio il sole la fonte di ispirazione di questo esperimento, perché ciò che gli scienziati hanno tentato, e sono riusciti a fare evidentemente, è riprodurre il processo che avviene nella nostra stella madre.
La fusione nucleare è destinata a rivoluzionare il mondo
Il traguardo raggiunto in questi giorni è stato già definito da alcuni la scoperta del secolo, ma ci vorrà ancora molto tempo prima che si possano toccare i risultati nella vita di tutti i giorni. Si stima che servano almeno 30 anni perché si possa arrivare all’utilizzo a scopo commerciale di energia da fusione nucleare, e questo per via delle enormi difficoltà scientifiche e tecnologiche.
La segretaria del Dipartimento Usa dell’Energia, Jennifer Granholm, ha dichiarato: “questo è un risultato storico per i ricercatori e lo staff della National Ignition Facility che hanno dedicato le loro carriere a vedere l’innesco per fusione diventare realtà, e questo punto di svolta sprigionerà altre scoperte”.
“È un’importante svolta scientifica che porterà a progressi nella difesa nazionale e nel futuro dell’energia pulita” ha aggiunto ancora la segretaria del dipartimento usa per l’energia.
Un commento è arrivato anche dal direttore dell’ufficio per la scienza e la tecnologia della Casa Bianca, Arati Prabhakar, che lo ha definito “un tremendo esempio di ciò che la perseveranza può ottenere”.
Mentre Kim Budin, direttrice del laboratorio nazionale Lawrance Livermore, dove è stato completato con successo l’esperimento sulla fusione nucleare di cui si parla da giorni, ha dichiarato: “si tratta di una delle sfide più significative mai affrontate dall’umanità”.
BREAKING NEWS: This is an announcement that has been decades in the making.
— U.S. Department of Energy (@ENERGY) December 13, 2022
On December 5, 2022 a team from DOE’s @Livermore_Lab made history by achieving fusion ignition.
This breakthrough will change the future of clean power and America’s national defense forever. pic.twitter.com/hFHWbmCNQJ
Serviranno decenni per arrivare all’uso commerciale della fusione nucleare
È ancora troppo presto però per farsi trasportare dall’entusiasmo, e dall’idea che il mondo stia già per essere stravolto dalla scoperta. Il risultato raggiunto, per quanto eclatante ed incoraggiante, non produrrà alcun vero cambiamento nella vita di tutti i giorni, non prima di qualche decina d’anni.
A sottolineare questa realtà è stata la stessa Budin, che ha ricordato come sia necessario attendere almeno qualche decennio prima di vedere l’applicazione pratica di questa scoperta nelle nostre vite.
E le stime della direttrice del laboratorio californiano vanno ben oltre i 30 anni, si parla di almeno 50 o 60 anni. “Questa è stata una accensione, per una sola volta, di una capsula, ma per ottenere l’energia commerciale da fusione c’è bisogno di molte più cose” ha precisato la Budin “bisogna essere in grado di produrre molti eventi di innesco per fusione per minuto e bisogna avere un robusto sistema di elementi di trasmissione per realizzarli. Ma con sforzi e investimenti concertati, e alcuni decenni di ricerca sulle tecnologie necessarie, saremo nella posizione di costruire una centrale elettrica”.
L’energia è stata generata da 192 fasci laser in pochi miliardesimi di secondo
L’esperimento che ha aperto nuove prospettive nel campo della ricerca di fonti di energia alternative si è svolto nella struttura sperimentale National Ignition Facility della California, presso il Lawrence Livermore National Laboratory.
L’esperimento, si è svolto all’interno di una camera a vuoto, vale a dire un contenitore dal quale viene pompata via l’aria. I laser sono stati puntati su un contenitore cilindrico forato e lungo alcuni millimetri, come ha spiegato all’Ansa Fabrizio Consoli, responsabile del laser di fusione Abc dell’Enea.
All’interno del minuscolo cilindro vi è racchiusa una capsula sferica di 3 o 4 millimetri di diametro, costituita da un guscio che racchiude i due elementi chiave per ottenere la reazione di fusione nucleare, che sono il deuterio e il trizio.
I 192 fasci laser, attraversando i fori del cilindro, hanno colpito la parte interna del contenitore, generando dei raggi X che hanno invece colpito il guscio della sferetta, asportandolo e trasformandolo in plasma, cioè in un gas di particelle elettricamente cariche.
Il plasma poi, espandendosi, ha compresso il deuterio e il trizio fino ad ottenere la pressione e la temperatura necessarie per innescare la fusione nucleare.
Le attuali centrali nucleari si basano invece sulla fissione nucleare, come ha ricordato Marv Adams, vice amministratore per i programmi di difesa della National Nuclear Security Administration, che ha spiegato l’importanza di questa svolta.
Il dirigente ha infatti fornito una descrizione del modo in cui si è svolto l’esperimento che ha permesso di generare energia da fusione nucleare in quantità maggiori di quelle che sono state necessarie per indurre la reazione.
Marv Adams ha spiegato che all’interno del cilindro c’era una piccola capsula sferica con un diametro pari a metà di quello di una palla da basket. Puntati alle due estremità del cilindro c’erano 192 laser, i cui fasci sono entrati colpendo la parete interna e depositando energia.
Il tutto è avvenuto, come spiegato dal dirigente stesso, in una minuscola frazione di secondo. I raggi X dalla parete hanno quindi colpito la capsula sferica e il carburante da fusione nella capsula è stato iniettato, e questo ha dato inizio alla reazione di fusione.
L’intera operazione era stata già effettuata almeno 100 volte in precedenza, ma per la prima volta questa settimana l’esperimento è stato impostato in modo tale che il combustibile di fusione rimanesse abbastanza caldo, abbastanza denso e abbastanza in circolazione da accendersi, producendo in questo modo una quantità di energia maggiore di quella che i laser avevano depositato.
Si parla di 2 mega joule di energia consumata a fronte di circa 3 mega joule di energia in uscita, con un guadagno che si aggira intorno a 1,5 mega joule.
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