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Fusione nucleare: giro di boa per ITER

Il punto su ITER, il reattore a fusione nucleare: il direttore del progetto dichiara che siamo a metà strada.

Il solenoide (al centro) e l'anello dove il plasma viene "confinato", ossia tenuto in sospensione dagli enormi campi magnetici per evitare che entri in contatto con le pareti del reattore.

La fusione nucleare è uno dei sogni dell'umanità: potrebbe darci energia in enormi quantità da un elemento, l'idrogeno, molto abbondante nell'Universo (anche se difficile da isolare). Non ha sottoprodotti che alterano l'ambiente e le scorie radioattive sono quasi irrilevanti rispetto alla fissione nucleare (che si basa sulla scissione dell’uranio) e si trasformano in materiale inerte in tempi brevi, nell'ordine di qualche decina di anni. Non ultimo, non c'è rischio di esplosioni o altri incidenti nucleari come quelli di Three Mile Island e di Chernobyl.

 

ITER. Da quando si è deciso di puntare a questa tecnologia per produrre energia si sono percorse varie strade. L'obiettivo, in ogni caso, è quello di fare fondere atomi di idrogeno, esattamente come avviene nel nucleo del Sole. Il processo di fusione produce un altro elemento, l’elio, e una grande quantità di energia. Nella nostra stella il fenomeno avviene grazie a temperature nell'ordine di qualche milione di gradi centigradi e, soprattutto, di valori di pressione inimmaginabili sul nostro pianeta.

Poiché tali pressioni sono realmente irraggiungibili sulla Terra, le si vuole compensare con temperature superiori a quelle del Sole, nell'ordine di centinaia di milioni di gradi centigradi.

 

Uno spaccato del reattore dove si sperimenterà la fusione nucleare.

Una delle strade scelte per raggiungere lo scopo, quella che al momento sembra la più realistica, è ITER, acronimo di International Thermonuclear Experimental Reactor, dove in una macchina che si è evoluta da un progetto del 1950, il tokamak, viene tenuto in sospensione magnetica il plasma (il materiale a elevatissime temperature) al fine di fondere gli atomi di idrogeno e produrre energia.

 

L'idrogeno in realtà è deuterio (1 protone, 1 neutrone) e trizio (1 protone, 2 neutroni): da un punto di vista teorico gli scienziati conoscono il processo, ma le condizioni che si devono ottenere richiedono ancora sforzi tecnologici ingenti. È insomma necessario sviluppare ulteriormente la tecnologia della fusione, e ITER ha proprio questo obiettivo: da questa macchina non uscirà energia da fusione nucleare, ma solo la tecnologia necessaria per poterla ottenere.

Mille difficoltà. Il progetto ha preso il via nel 2005 a Cadarache, nel sud della Francia, ad opera di un consorzio internazionale composto da Unione Europea, Russia, Cina, Giappone, Stati Uniti, India e Corea del Sud: si ipotizzava di arrivare all’accensione del primo plasma nel 2019 ad un costo stimato di circa 10 miliardi di euro.

 

Purtroppo le difficoltà hanno fatto lievitare i costi, oggi più difficili da stimare - anche se si ipotizza che si arriverà ad almeno 20 miliardi di euro. La maggior parte dei costi vanno nella costruzione del “solenoide centrale”, al cui centro è confinato (sospeso) il plasma di idrogeno grazie a un elettromagnete di 18 metri di diametro, la cui potenza sarebbe in grado di sollevare una portaerei. Si ritiene che i primi risultati arriveranno tra il 2025 e il 2035. Solo successivamente si costruirà un prototipo di una centrale a fusione nucleare e, se tutto andrà per il meglio, una decina di anni dopo cominceremo ad avere energia da fusione.

 

15 Dicembre 2017 | Luigi Bignami
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