Il dipartimento statunitense dell’Energia ha annunciato che gli scienziati americani sono stati in grado, per la prima volta nella storia, di produrre una reazione di fusione nucleare che genera più energia di quella necessaria per innescarla. Sono stati generati, per un tempo brevissimo, circa 25 megajoule di energia utilizzando un impulso laser di poco più di 20 megajoule. L’esperimento è avvenuto presso la National Ignition Facility ospitata nei Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), in California (USA).
Fusione e fissione nucleare
La fusione è una reazione nucleare nella quale i nuclei di due o più atomi si uniscono tra loro formando il nucleo di un nuovo elemento chimico. Perché la fusione sia possibile i nuclei devono essere avvicinati tra loro, impiegando una grande energia per superare la repulsione elettromagnetica.
E’ il contrario della fissione in cui il nucleo atomico di un elemento chimico pesante decade in nuclei di atomi di numero atomico inferiore con emissione di una grande quantità di energia e radioattività. Questa è la reazione nucleare comunemente utilizzata nei reattori nucleari e nel tipo più semplice di arma nucleare.
Per comprendere la fusione nucleare, Interris.it ha intervistato il professor Marco Grassi, Direttore dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, sezione di Pisa (INFN – Pisa).
L’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN)
L’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) è uno dei più prestigiosi ed importanti Istituti italiani di ricerca, sia teorica che sperimentale, nei campi della fisica subnucleare, nucleare e astroparticellare, nonché nella ricerca e sviluppo tecnologico pertinenti all’attività in tali settori.
La Sezione di Pisa nasce durante i primi anni cinquanta da un gruppo di ricercatori dell’Istituto di Fisica dell’Università di Pisa per proseguire ed ampliare – anche a livello internazionale – le attività di ricerca in fisica teorica e sperimentale iniziate negli anni ’30 da Enrico Fermi che si era laureato a Pisa nel 1922.
L’intervista al dottor Marco Grassi, direttore INFN Pisa
Come commenta l’annuncio del Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL)?
“Vorrei fare una premessa: il contenuto del risultato annunciato non è ancora noto e tutti aspettiamo con interesse di conoscerne i dettagli. Ciò nonostante, gli sforzi internazionali per cercare di arrivare alla fusione nucleare sono iniziati molti anni fa; si tratta, fuor di irenici ottimismi, di un cammino ancora lungo e difficoltoso. In questi anni si stanno guadagnando conoscenze sulla stabilità del plasma e si hanno maggiori capacità di controllo dello stesso. Per frazioni di tempo bassissime, si è già in passato ottenuta la fusione nucleare. Dal canto suo, il Lawrence Livermore National Laboratory sta lavorando da anni a questo risultato. Usa una tecnologia diversa da quella utilizzata in Europa. Dagli ultimi risultati raggiunti all’utilizzo generalizzato di questa tecnologia, però, il cammino è molto lungo. Ma questa scoperta è un ulteriore passo verso il raggiungimento dell’obiettivo finale”.
L’utilizzo generalizzato della fusione sarebbe una svolta storica epocale?
“L’utilizzo generalizzato di questa tecnologia assolutamente sì, sarebbe una svolta epocale. Però, il cammino è molto lungo. Io spererei di vederla, ma non è detto che vivrò abbastanza [ride, ndr]”.
E’ vero che l’energia prodotta dalla fusione nucleare è un tipo di energia ‘green’, molto più pulita di quella prodotta per fissione?
“Certamente sì. Perché non produce scorie; non ha bisogno di materiale fissile nello stato iniziale ma parte con materiale stabile nello stato iniziale; è inoltre un sistema automaticamente sicuro perché per mantenerlo va sempre ‘tenuto in moto’, altrimenti si spenge da solo. E’ molto più sicuro di qualunque altro sistema basato sulla fissione”.
E’ vero che la fusione aiuterebbe il Pianeta ad avere una fonte grandissima di energia?
“La fusione – affiancata ad altre forme di energia rinnovabili – aiuterà e forse farà la rivoluzione nella soluzione del problema energetico mondiale. Purtroppo, su questa tipologia di produzione di energia c’è un grosso problema: i tempi, che non saranno brevi. E sono dettati dalla capacità dell’essere umano di padroneggiare la tecnologia e fare gli opportuni avanzamenti”.
Quali sono gli ostacoli attuali?
“Sono principalmente tecnologici; la capacità di gestire i materiali, le temperature, i confinamenti, la capacità di controllare la simulazione di un sistema complesso come il plasma; nonché quella di ingegnerizzare, vale a dire: passare dalla comprensione del comportamento della materia in particolari situazioni estreme alla gestione della materia in situazioni estreme”.
Cosa c’è ancora da fare?
“C’è ancora da fare molta ricerca, ricerca pura, affiancata alla ricerca finalizzata a uno sviluppo tecnologico importante, non facilmente prevedibile nelle tempistiche. Non è una cosa facilissima né tanto meno dietro l’angolo. Mentre successi intermedi – come quello statunitense – sono via via raggiunti: la traiettoria per arrivare ad un primo sistema di produzione industriale è delineata. Vorrei concludere dicendo che sarei molto contento se, quanto detto finora, venisse smentito dai risultati della scoperta americana!”.
