Ricercatori del MIT hanno sperimentato con successo un nuovo tipo di combustibile per la fusione nucleare, in grado di produrre dieci volte la quantità di energia finora ottenuta. Un passo avanti significativo, che rende la prospettiva della fusione nucleare meno lontana.
Nella costante ricerca di nuove fonti di energia pulita infatti la fusione è quella col potenziale maggiore ma anche la più difficile da ottenere. Almeno fino ad oggi. In realtà l'esperimento finale è stato condotto a settembre del 2016, quasi un anno fa, ma i risultati sono stati analizzati soltanto di recente, e sottoposti alla comunità scientifica tramite uno studio pubblicato su Nature Physics.
La chiave per aumentare l' efficienza del combustibile nucleare è stata quella di aggiungere tracce di ioni di elio-3 (una quantità pari a circa l'1% dell'intero combustibile). L'elio-3 è un isotopo stabile di elio, con un solo neutrone anziché due. In precedenza invece nel combustibile nucleare utilizzato nell' Alcator C-Mod c'erano solo due tipi di ioni, quelli del deuterio e dell'idrogeno comune. Il primo è un isotopo stabile di idrogeno con un neutrone nel suo nucleo, mentre l'isotopo più comune dell'idrogeno, il prozio, non ha neutroni.
Gli esperimenti sono stati condotti nel tokamak Alcator C-Mod, un reattore di contenimento magnetico del plasma, già protagonista lo scorso ottobre di un altro record nel settore, quello per la pressione sul plasma più alta mai raggiunta durante un esperimento di fusione nucleare, superando le 2 atmosfere.
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Qui i ricercatori del Plasma Science and Fusion Center (PSFC) del MIT hanno utilizzato un processo chiamato riscaldamento a radiofrequenza per accendere il combustibile nucleare, che utilizza una frequenza specifica di onde radio, calibrate in modo da colpire solo il materiale meno abbondante, in questo caso gli ioni di elio-3. In questo modo i ricercatori sono riusciti a raggiungere energie estremamente elevate, mai ottenute prima in questo genere di esperimenti, nell'ordine dei mega elettronvolt (MeV).
Un elettronvolt è infatti l'unità di misura comunemente utilizzata in questo genere di esperimenti e indica la quantità di energia guadagnata o persa dalla carica elettrica di un singolo elettrone, che si muove nel vuoto tra due punti di una regione tra i quali vi è una differenza di potenziale elettrostatico di 1 volt.
I dati sperimentali ottenuti dagli scienziati del MIT sono stati già replicati e confermati da altri esperimenti svoltisi in Gran Bretagna, presso il Joint European Torus (Jet), il più grande reattore a fusione nucleare finora costruito in Europa.
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Gli scienziati però come sempre gettano acqua sul fuoco e chiariscono che il successo degli esperimenti non ci porterà domani alla generazione di energia pulita in quantità enormi. Gli esperimenti condotti infatti hanno raggiunto gli stessi livelli di pressione e temperatura del plasma necessari all'interno di un vero reattore a fusione nucleare, ma sia il Jet che l'Alcator sono più piccoli e non in grado di produrre quella che i ricercatori chiamano "fusione attiva", in cui cioè l'energia prodotta è disponibile all'utilizzo.
Modificando la composizione del combustibile, le frequenze delle onde radio, la forza dei campi magnetici e altre variabili in questi esperimenti di fusione, dovrebbe comunque essere possibile ottenere un processo di fusione il più efficiente possibile, per tentare poi di avviare una produzione industriale. Un processo quindi che richiederà ancora diversi anni di esperimenti ed analisi dei dati. La strada però sembra aperta.
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