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18 Agosto 2021
09:32

Risultato storico sulla fusione nucleare raggiunto in laboratorio: “Pietra miliare per la ricerca”

Concentrando la potenza di raggi laser grandi come tre campi da calcio, gli scienziati americani del Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) si sono avvicinati all’accensione della fusione nucleare in laboratorio, ottenendo una resa energetica di oltre 1,3 megajoule. Si tratta di un traguardo storico dopo decenni di ricerca. Secondo gli esperti la fusione nucleare rappresenta una valida alternativa “verde” ai combustibili fossili.
A cura di Andrea Centini
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Credit: John Jett/LLNL
Credit: John Jett/LLNL

Oltre alle energie rinnovabili come la solare, l'eolica e l'idroelettrica, molti scienziati ritengono che anche l'energia nucleare possa essere una valida alternativa “verde” ai combustibili fossili. Una fonte particolarmente preziosa sarebbe quella basata sulla fusione nucleare; a differenza della fissione nucleare in uso da decenni nelle centrali nucleari, infatti, invece di “rompere” i nuclei degli atomi pesanti per generare energia ne unisce due leggeri, al fine di ottenerne uno più pesante. Questo processo, che si verifica normalmente nelle stelle come il nostro Sole, ad esempio dando vita all'elio dall'idrogeno, è considerato come una sorta di sacro graal dell'energia, dato che se ne ottiene di più di quella che si spende per produrla. Va inoltre tenuto presente che la fusione nucleare produce pochi rifiuti radioattivi e nessuna emissione di gas a effetto serra, i principali responsabili dei cambiamenti climatici che stiamo vivendo.

Grazie a un nuovo esperimento, gli scienziati hanno dimostrato di essere sempre più vicini all'accensione (o ignizione) della fusione nucleare in laboratorio e dunque ai risvolti potenzialmente rivoluzionari in campo energetico. I ricercatori americani del Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), sfruttando i giganteschi laser installati presso la National Ignition Facility (NIF), sono infatti riusciti a ottenere una resa energetica di oltre 1,3 megajoule, sfruttando proprio due isotopi dell'idrogeno per creare elio. Il risultato è stato otto volte superiore rispetto a quanto ottenuto durante gli esperimenti condotti nella primavera del 2021 e ben 25 volte maggiore del rendimento record ottenuto dal NIF nel 2018. In parole semplici, siamo innanzi a una pietra miliare della ricerca scientifica, sebbene non sia stato ancora raggiunto il traguardo vero e proprio. Ma cosa hanno fatto esattamente gli scienziati? In parole semplici, hanno focalizzato la potenza di una schiera di laser – dalla dimensione complessiva di tre campi di calcio – su un singolo, minuscolo punto. Ciò ha scatenato un'esplosione energetica imponente che ha raggiunto 1,3 megajoule, durante la creazione dell'elio. Tale record è stato mantenuto per soli 100 trilionesimi di secondo, tuttavia, come spiegato dagli esperti è un passo in avanti molto significativo nella ricerca scientifica.

“Questo risultato è un passo avanti storico per la ricerca sulla fusione a confinamento inerziale”, ha dichiarato in un comunicato stampa la dottoressa Kim Budil, direttrice del LLNL. Sebbene tali progressi possano giocare un ruolo rivoluzionario nelle applicazioni civili, hanno anche un impatto su quelli militari, come specificato da Jill Hruby, sottosegretario del DOE per la sicurezza nucleare e amministratore della NNSA. “Questi straordinari risultati del NIF fanno avanzare la scienza da cui dipende la NNSA per modernizzare le nostre armi nucleari e la nostra produzione, nonché aprire nuove strade di ricerca”, ha sottolineato il dirigente. In pratica, si vuol sfruttare la fusione nucleare anche per “migliorare” le bombe atomiche a stelle e strisce. Nonostante il lato oscuro di questa ricerca, siamo comunque innanzi a un traguardo scientifico notevole che premia molti anni di lavoro: “È anche una testimonianza dell'innovazione, dell'ingegnosità, dell'impegno e della grinta di questo team e dei numerosi ricercatori in questo campo nel corso dei decenni che hanno perseguito con fermezza questo obiettivo”, ha chiosato la Budil.

Anche la Cina sta cercando di ottenere energia attraverso la fusione nucleare, sfruttando il cosiddetto “sole artificiale”, l'Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST), in cui il plasma che vortica al suo interno raggiunge temperature estreme. Recentemente ha raggiunto 120 milioni di gradi Celsius per 101 secondi e 160 milioni di gradi Celsius per 20 secondi. Anche in questo caso, si tratta ancora di risultati sperimentali e ci vorranno decenni prima di avere centrali nucleari stabili, in grado di fornire energia basata sui principi della fusione nucleare.

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