Energia

Fusione nucleare: (buoni) risultati confermati per lo stellarator

Esperimenti iniziati l’anno scorso stanno dando risultati che fanno ben sperare nell’utilizzo dell’energia da fusione nucleare.

Alla fine del 2015 all'Istituto Max Planck di Fisica del Plasma (Greifswald, Germania) è stato acceso un nuovo tipo di reattore a fusione nucleare e fu possibile, in quell'occasione, rilevare la presenza di plasma, ossia gas caldissimo, necessario per produrre la fusione.

La macchina si chiama Wendelstein 7-X ed è uno stellarator, ossia uno strumento in grado di contenere il plasma con potenti campi magnetici per dare vita a una reazione nucleare di fusione controllata. È una metodologia già sperimentata negli anni Cinquanta del secolo scorso, abbandonata per molti decenni per le molte difficoltà tecnologiche poste da questo tipo di macchina.

Il plasma, come appare sugli schermi della centrale di controllo.

Primi successi. I risultati preliminari dei brevi test, annunciati a dicembre 2015, catalizzarono l'attenzione su questo tipo di reattore, senza però riuscire a fugare del tutto le perplessità della comunità scientifica sulle potenzialità del sistema.

Adesso invece arrivano nuovi e più "solidi" risultati, riportati dalla rivista scientifica Nature Communications (in inglese): "Le nostre conoscenze ci hanno permesso di ottenere un’accuratezza mai ottenuta prima nella rilevazione dei dati relativi a ciò che accade all'interno del reattore", si legge nella ricerca, che stima la probabilità di errore in meno di 1:100.000.

La strada maestra. La fusione nucleare si basa sulla possibilità di fondere gli atomi di idrogeno grazie a potenti campi magnetici che li obbligano a scontrarsi tra loro. A differenza della fissione nucleare, la fusione non produce scorie nucleari radioattive di lunga durata e può teoricamente produrre enormi quantità di energia.

I ricercatori tedeschi e americani coinvolti nel progetto sono riusciti a produrre campi magnetici di tale intensità da indurre la fusione degli atomi di idrogeno in plasma, ossia il gas di idrogeno mantenuto alla temperatura di molti milioni di gradi - una condizione indispensabile, per compensare l'impossibilità di ottenere sulla Terra condizioni di pressione analoghe a quelle nelle stelle.

Abbiamo parlato del reattore a fusione di Greifswald su Focus 279 (gennaio 2016), nel dossier "Accadrà nel 2016": l'articolo era "Nasce una stella", di Nicola Nosengo. Per informazioni, scrivete a redazione@focus.it. © Focus

Al momento, nel mondo ci sono diversi esperimenti in atto per tentare di contenere il plasma in sospensione all'interno del reattore (perché il contatto del gas con le pareti interne del reattore sarebbe catastrofico), e altri sono in via di sviluppo, ma il Wendelstein 7-X sembra essere un passo avanti agli altri.

La svolta nel 2019. Al momento l'obiettivo non è dunque la produzione di energia: questi studi e tutte le sperimentazioni in corso nel mondo vogliono "solamente" dimostrare che è possibile generare il plasma, che si può tenere l'idrogeno in questo stato per più di qualche frazione di secondo, che si può tenere il plasma in sospensione senza che venga a contatto col reattore.

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Nel 2019 la macchina sarà caricata con deuterio, isotopo stabile dell'idrogeno il cui nucleo è composto da un protone e un neutrone, ossia il tipo di idrogeno identificato per la fusione. Anche per questa seconda fase di test la quantità di energia prodotta sarà "finita", ossia non si cercherà di ottenere lo stato di autosostentamento della reazione: se i risultati saranno positivi, il passo successivo sarà uno stellarator più grande e potente, per ottenere energia come da una stella.

11 dicembre 2016 Luigi Bignami
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