Spazio e Scienze

Record di fusione nucleare da un laboratorio in chiusura

È stato segnato un nuovo record nella ricerca sull'energia da fusione nucleare. È successo presso i laboratori del MIT (Massachusetts Institute of Technology) dove si è registrato il più alto livello di pressione del plasma all'interno del reattore tokamak Alcator C-Mod. È un risultato che i tecnici del MIT definiscono "un balzo in avanti nella ricerca di energia pulita".

La produzione di energia da fusione è ancora un obiettivo lontano, ma questo risultato segna sicuramente una tappa importante in una delle ricerche più importanti per il nostro futuro. Questo tipo di energia, infatti, sfrutta la stessa reazione atomica che avviene nel Sole (una stella del tipo nana gialla), vale a dire la fusione tra atomi di idrogeno.

Una reazione che genera un'enorme quantità di energia e un prodotto di scarto del tutto innocuo, vale a dire l'elio. Quest'ultimo è un gas nobile, cioè che non reagisce con altri elementi o composti, o in altre parole che non inquina.

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Un reattore come l'Alcator C-Mod è quindi una stella in miniatura. Al suo interno c'è un gas supercaldo che prende il nome di plasma – noto anche come il quarto stato insieme a solido, liquido e gassoso. Il plasma deve essere contenuto all'interno del reattore, e per farlo nei reattori tokamak si usa un campo magnetico molto potente. Affinché un reattore a fusione sia una macchina efficiente, è necessario che la densità del plasma, il tempo di confinamento e la temperatura raggiungano insieme un certo valore, detto triplo prodotto.

MIT Alcator Record 1 0

A quel punto il reattore produce più energia di quanta ne assorba, e l'applicazione pratica comincia a diventare interessante. Sempre a livello sperimentale, anche questo è un risultato che è già stato raggiunto una volta.

Ecco perché il risultato ottenuto al MIT è importante: "la pressione", spiega il comunicato stampa, "che è il prodotto di densità e temperatura, pesa per due terzi del totale. La quantità di potenza prodotta aumenta con il quadrato della pressione, quindi raddoppiare la pressione quadruplica la produzione energetica".

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In particolare, le 2,05 atmosfere raggiunte rappresentano un aumento del 15% rispetto al record precedente, ottenuto sempre con l'Alcator C-Mod nel 2005. La temperatura all'interno del reattore ha superato i 35 milioni di gradi, "o approssimativamente il doppio rispetto al centro del Sole".

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"Il plasma ha prodotto 300 trilioni (3×10 alla diciottesima, NdR) reazioni di fusione al secondo con un campo magnetico centrale da 5,7 tesla. Ha portato una corrente elettrica da 1,4 milioni di ampere ed era riscaldato da oltre 4 milioni di watt di potenza. La reazione ha avuto luogo in un volume pari a circa 1 metro cubo e il plasma è durato per due secondi".

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Un risultato, sottolineano quelli del MIT, che migliora quelli precedenti di circa il 70%. Spettacolare ma anche tristemente ironico visto che questo centro di ricerca è stato chiuso. Il governo statunitense, infatti, sospese i finanziamenti nel 2012 per reindirizzarli al progetto internazionale ITER, un reattore che si trova in Francia. Il progetto Alcator C-Mod, per tanto, è ufficialmente chiuso dallo scorso 23 settembre. L'esperimento ha invece avuto luogo il 30 settembre 2016.

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I nuovi progetti, sempre secondo la nota del MIT, non potranno battere questo record per almeno 15 anni, "a meno che non sia annunciato e costruito un nuovo progetto". L'ITER è 800 volte più grande dell'Alcator, ma con un campo magnetico meno potente; l'obiettivo è di arrivare a 2,6 atmosfere entro il 2032.

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Tra le righe si legge una certa, comprensibile amarezza, da parte di un team di ricerca che negli anni ha raggiunto risultati eccellenti e offerto un contributo determinante alla ricerca sulla fusione nucleare. E non è da escludere che proprio questo record possa convincere il governo statunitense a rinnovare i finanziamenti, ma se ne potrà riparlare solo dopo le imminenti elezioni. Chi se la cava abbastanza con l'inglese e vuole parlare con gli scienziati di questa equipe potrà farlo il 20 ottobre, quando risponderanno alle domande del pubblico in una sessione Ask Me Anything sul canale scienza di Reddit.

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