Passi avanti nella fusione nucleare. Ma l’energia prodotta è inferiore a quella fornita alla macchina Secondo Fiorentini di Unife, ci vorrà ancora tempo per la produzione su larga scala

Passi avanti nella fusione nucleare. Ma l’energia prodotta è inferiore a quella fornita alla macchina

Secondo Fiorentini di Unife, ci vorrà ancora tempo per la produzione su larga scala

All’interno del programma europeo di ricerca nel settore della fusione termonucleare, il Joint European Torus (JET), reattore sperimentale europeo, attualmente il più grande e potente generatore al Mondo con sede alla UK Atomic Energy Authority (UKAEA), ha recentemente generato una quantità di energia pari a cinquantanove megajoule mantenendola per cinque secondi di funzionamento e raggiungendo la potenza media di undici megawatt.

Finora la produzione di energia da fusione nucleare è durata poche frazioni di secondo. ll fatto di essere riusciti a mantenere la fusione per cinque secondi indica che nelle future macchine a fusione il risultato si potrebbe ripetere per un tempo più prolungato. 

“Il risultato di JET, ottenuto mediante la fusione di ioni di trizio e deuterio – afferma ad Agenda17 Giovanni Fiorentini, esperto di fisica nucleare e subnucleare e professore emerito presso l’Università di Ferrara – è senz’altro un passo avanti. Il punto importante è che il tempo utile per ottenere la fusione è molto più grande che in passato, ma è comunque di qualche secondo.

Giovanni Fiorentini, professore emerito presso l’Università di Ferrara (ⓒfe.infn)

Per non creare facili illusioni, infatti, consideriamo che l’energia totale prodotta nell’esperimento è circa quella che si ottiene bruciando un metro cubo di gas, o un litro di benzina. Inoltre non si è ancora raggiunto il punto di pareggio: l’energia che occorre fornire alla macchina è maggiore di quella prodotta.” 

La fusione in macchine come Tokamak si verifica quando nuclei di atomi molto leggeri, tipicamente isotopi dell’idrogeno, come deuterio e trizio, sono portati a temperature altissime per un tempo sufficientemente lungo. In queste condizioni l’idrogeno passa dallo stato gassoso a quello di plasma e, alzando ancora la temperatura, avvengono delle reazioni di fusione che sprigionano energia, come avviene nel Sole. 

Nel reattore JET, la fusione avviene per confinamento magnetico: il plasma incandescente, formato da particelle cariche, rimane confinato all’interno della camera toroidale (l’anello entro cui fluisce il plasma) grazie a un campo magnetico. 

Infatti il plasma viene riscaldato a temperature superiori a quella della corona solare (decine di milioni di gradi centigradi) per far sì che avvengano le reazioni di fusione. Il campo magnetico serve a mantenere il plasma nella camera evitando però il contatto con le pareti della stessa, che verrebbero danneggiate dal calore. Le particelle cariche si muovono nella camera seguendo le linee del campo magnetico.

L’Italia partecipa attivamente a questa sperimentazione, aderendo al programma Eurofusion e a JET con l’Ente per le nuove tecnologie, l’energia e l’ambiente (Enea), il Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr) e l’Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn).

JET è la prima tappa che porta al nuovo reattore sperimentale ITER, in costruzione a Cadarache (Francia), progetto unico che mira a creare la macchina per la fusione più grande al Mondo, frutto di una collaborazione internazionale. Dovrebbe essere completato entro il 2034 ed è destinato ad aprire la via alle macchine che daranno le risposte sulla fattibilità, ossia sulla possibilità di avere energia elettrica dalla fusione nucleare per il 2050.

L’obiettivo di tante collaborazioni internazionali e dei numerosi esperimenti è quello di uscire dalle fonti fossili ottenendo una produzione di energia sicura, sostenibile e abbondante. 

“Mentre il nostro Paese – conclude Fiorentini – è fortemente impegnato nella fusione, è però assente dalle ricerche sui nuovi Small Modular Reactors, i piccoli reattori modulari a fissione, su cui si concentrano invece grandi sforzi e investimenti in tutto il Mondo, dagli Stati Uniti alla Cina, sia in ambiente accademico sia industriale.

Ci vorranno decenni prima di avere nelle nostre case energia proveniente dalla fusione, ma è comunque importante continuare nello studio dei processi nucleari, sia di fusione sia di fissione.”

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