Negli Usa primo passo verso la fusione nucleare? L’Italia è già più avanti

Enea: «Il rapporto tra l’energia ottenuta e quella spesa nell’esperimento è dell’ordine del 1%»

[14 febbraio 2014]

I ricercatori dell’Enea non hanno dubbi: «L’energia delle stelle, ovverosia la fusione nucleare che riproduce le reazioni che avvengono negli astri,  potrà essere l’asse portante per lo sviluppo sostenibile del nostro pianeta essendo un’energia sicura e compatibile con l’ambiente». Una convinzione rafforzata  dallo studio  pubblicato su Nature (Fuel gain exceeding unity in an inertially confined fusion implosion) che ha rivelato come negli Usa la National Ignition Facility (Nif) del Lawrence Livermore  National Laboratory,  «per la prima volta si sia riusciti a produrre una quantità di energia superiore a quella necessaria ad innescare la reazione. Un passo importante verso la  dimostrazione della fattibilità scientifica della fusione tramite confinamento inerziale».

L’autore dello studio, Omar Hurricane del Lawrence Livermore National Laboratory, ha detto che «quello che è veramente interessante è che stiamo assistendo a un contributo sempre maggiore alla resa proveniente dal “boot-strapping process”, come chiamiamo l’auto-riscaldamento delle particelle alfa auto-riscaldamento che spingiamo all’implosione ogni volta un po’ più difficile».

Il “boot-strapping” avviene quando le particelle alfa, nuclei di elio prodottinel processo di fusione nel deuterio-trizio (DT),  depositano la loro energia nel combustibile DT, piuttosto che “fuggire”. Le particelle alfa riscaldano ulteriormente il carburante, aumentando il tasso di reazioni di fusione, producendo così più particelle alfa. Questo feedback process è il meccanismo che porta all’ignizione.

A quanto si legge su Nature, il boot-strapping process  è stato dimostrato in una serie di esperimenti nei quali il rendimento della fusione è sistematicamente aumentato i più di un fattore 10 rispetto agli approcci precedenti. Secondo gli scienziati del Nif che lavorano allo Stockpile Stewardship Program della National Nuclear Security Administration, «questo esperimento rappresenta un’importante pietra miliare continua dimostrazione che la stockpile può essere mantenuta protetta, sicura e affidabile senza un ritorno ai test nucleari. La fisica dell’ignizione e le performance  svolgono un ruolo chiave nella scienza di base e per le potenziali applicazioni di energia».  Ma Hurrcane avverte che «c’è molto lavoro da fare e devono essere affrontati problemi di fisica prima di arrivare alla conclusione. Il nostro team è lavoro per affrontare tutte le sfide: questo è ciò per cui vive un team scientifico».

Gli scienziati italiani dell’Enea sottolineano che però oggi «che questi risultati, ancorché importanti per lo sviluppo della fusione inerziale, sono inferiori a quelli già ottenuti con la fusione a confinamento magnetico. In particolare, se si considera tutta l’energia in gioco il rapporto tra quanto ottenuto e quanto speso, nell’esperimento di fusione inerziale è dell’ordine del 1%. Per confronto, con il confinamento magnetico, nell’esperimento Jet si è ottenuto un rapporto significativamente più elevato.  La strada del confinamento magnetico resta per l’Italia e l’Europa la strada maestra per ottenere l’energia da fusione».

Si tratta di un settore dove l’Italia grazie al coordinamento Enea è leader sia a livello scientifico e tecnologico che industriale, come dimostrano il 53% delle commesse per la costruzione dell’International Thermonuclear Experimental Reactor (Iter). Al Centro Ricerche di Frascati dell’Enea è in funzione l’ABC, un  impianto sperimentale che, spiegano all’Enea, «grazie a due laser, ognuno da 100J, concentrati su un bersaglio, permette di effettuare studi sulla focalizzazione dei fasci e sullo sviluppo di modelli teorici per il confinamento inerziale».

Inoltre l’Enea partecipa all’European High Power laser Energy Research (Hiper), un progetto europeo che punta a  realizzare un esperimento che produca molta più energia di quella prodotta nell’esperimento americano usando laser più piccoli e a costi molto inferiori.  All’Enea concludono: «Anche se il traguardo per ottenere l’energia da fusione non può dirsi ancora vicino, questo risultato sperimentale dimostra come le ricerche in questo campo progrediscano costantemente nel tempo».