Il team di fisici che lavorano sul reattore a fusione tedesco di tipo stellarator conosciuto come Wendelstein 7-X, hanno compiuto un altro importante passo tecnologico che ci avvicina all'effettivo sfruttamento dell'infinito potere energetico della fusione nucleare. Secondo un nuovo articolo pubblicato su Nature, infatti, lo lo stellarator sarebbe ora in grado di contenere temperature due volte più alte di quelle che si trovano nel nucleo del Sole. Ciò significa che i fisici sono stati in grado di ridurre la perdita di calore , un aspetto cruciale per questo tipo di tecnologia.
"È una notizia davvero eccitante per la fusione che questo progetto abbia avuto successo", ha detto il fisico Novimir Pablant del Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL). "Dimostra chiaramente che questo tipo di ottimizzazione può essere fatto." L'energia da fusione è al centro degli sforzi di sviluppo energetico in tutto il mondo. Teoricamente, si basa sullo sfruttamento dell'energia rilasciata quando i nuclei nel plasma si fondono per produrre un elemento più pesante: lo stesso processo che si verifica nei cuori delle stelle. Se potessimo raggiungere questo obiettivo, i benefici sarebbero enormi: energia pulita e ad alta produzione praticamente inesauribile.
Tuttavia, è più facile a dirsi che a farsi. La fusione è un processo estremamente energetico e contenerla non è facile. L'energia da fusione è stata studiata per la prima volta nel 1940; decenni dopo, i reattori a fusione non producono ancora tanta energia quanta ne perdono, con un margine piuttosto significativo, anche se il divario si sta riducendo. La tecnologia di fusione che attualmente infrange i record di temperatura è il tokamak – un anello di plasma a forma di ciambella intrappolato all'interno di campi magnetici, guidati ad alta velocità da impulsi rapidi. La relativa semplicità di questa tecnologia aiuta a contenerne le alte temperature, ma solo in raffiche di impulsi.
Gli stellarator, d'altra parte, si basano su una configurazione incredibilmente complessa di magneti mappati da un'intelligenza artificiale in grado di guidare il plasma per mantenerlo fluido. Questi sono abbastanza difficili da progettare e costruire, il che ha portato alla realizzazione di stellarator che perdono un bel po' dell'energia prodotta dalla fusione, sotto forma di perdita di calore.
Poiché i tokamak hanno le loro inefficienze, i ricercatori del PPPL e del Max Planck Institute for Plasma Physics hanno cercato di modellare i magneti di W7-X per cercare di ridurre gli effetti che causano le perdite di calore e ora le misurazioni, prese utilizzando uno strumento chiamato spettrometro a cristalli di imaging a raggi X, avrebbero mostrato temperature molto elevate all'interno del reattore.
Questo entusiasmante risultato rappresenta un significativo passo avanti nella raffinazione del design degli stellarator, che farà da base agli sforzi futuri. È anche un passo significativo verso un reattore a fusione pratico, anche se c'è ancora molto lavoro da fare. Affinché un reattore a fusione sia pratico, deve infatti avere non solo alte temperature, ma la giusta densità di plasma e tempi di confinamento decenti. Con diverse tecnologie di reattori a fusione nucleare attualmente in fase di sviluppo, sembra solo una questione di tempo prima che una di esse fornisca sufficienti quantitativi di energia, e quando ciò accadrà, potrebbe benissimo cambiare il mondo.