Gli USA hanno annunciato una "svolta storica" sulla fusione nucleare. Oggi martedì 13 dicembre 2022, i ricercatori del Lawrence Livermore National Laboratory in California hanno ufficialmente comunicato di aver fatto avvenire una reazione di fusione nucleare in laboratorio capace di produrre più energia di quella consumata per azionarla. Nell'esperimento sono stati usati 192 laser ad alta energia e si tratta di una vera e propria pietra miliare nel mondo energetico – visto che questo storico traguardo sembrava lontano almeno diversi anni. La notizia era trapelata già ieri ed è stata confermata oggi dal Dipartimento dell'Energia USA: "questa scoperta cambierà il futuro dell'energia pulita e della difesa nazionale Americana per sempre".
Come è stato raggiunto il traguardo in laboratorio
I ricercatori hanno ottenuto questo importantissimo traguardo il 5 dicembre 2022 utilizzando una tecnologia di fusione nucleare che prende il nome di "confinamento inerziale". E che significa? Spiegandolo in modo semplice, possiamo dire che la tecnologia si basa sull'utilizzo di un potentissimo laser puntato contro una sferetta di plastica, al cui interno è presente una miscela di isotopi dell'idrogeno (deuterio e trizio). Quando l'impianto viene avviato ci sono 192 laser che colpiscono l'hohlraum, una capsula in oro e uranio impoverito grande quanto la gomma di una matita, che racchiude al suo interno la sferetta citata in precedenza.
Questo recipiente dorato serve per concentrare i raggi proprio verso la sferetta al suo interno. Questa – dopo aver assorbito una grande quantità di energia – inizia ad espandersi molto rapidamente, raggiungendo anche i 350-400 km/s. Quest'espansione è essenziale perché comporta una rapida compressione dello spazio al suo interno: parliamo di un tempo inferiore a un centomilamilardesimo di secondo! Questo permette all'idrogeno di raggiungere pressioni e temperature addirittura superiori a quelle che si verificano nel Sole!
Si tratta di condizioni estreme, essenziali per generare un gas elettricamente carico detto "burning plasma". Ecco, questo stato della materia è durato per circa 5 secondi e in questo intervallo di tempo è stato possibile produrre più energia di quella spesa per far avvenire la reazione. Ma quanta energia è stata prodotta? L'input è stato di 2,05 megajoule mentre l'output di 3,15 – parliamo cioè di un guadagno di circa 1,10 megajoule!
Attenzione: questo bilancio positivo non considera però l'energia impiegata per alimentare i fasci laser e il sistema sperimentale.
Queste le parole di Mark Herrmann, direttore del programma al laboratorio di Livermore:
Il fatto che siamo stati capaci di ricavare più energia di quella che abbiamo fornito è una prova tangibile che questo [la fusione nucleare in laboratorio, n.d.r.] è possibile. Può essere ampliata e migliorata e può essere una fonte energetica per il futuro.
Perché ci interessa così tanto la fusione nucleare?
Gli scienziati da decenni affermano che la fusione nucleare potrebbe essere il futuro dell'energia. Questa reazione, che avviene solitamente all'interno delle stelle, permetterebbe infatti di ricavare enormi quantità di energia, il tutto con un impatto ambientale praticamente nullo. Questo permetterebbe di ridurre la nostra dipendenza dalle fonti fossili, andando ad azzerare progressivamente le emissioni di CO2 legate al mondo energetico.
Ovviamente dobbiamo aspettare un attimo a parlare di soluzione definitiva a ogni problema energetico del mondo. "Passare da questo esperimento all'effettiva immissione di elettricità in rete è un percorso lungo e difficile", ha commentato il Riccardo Betti, chief scientist del Laboratorio.
In realtà, è giusto specificarlo, l'obiettivo del laboratorio in questione non è solo quello di ottenere energia ma anche di condurre esperimenti per aiutare gli USA a mantenere le proprie armi nucleari. Infatti fare test di questo tipo permette di rimpiazzare i dati che, al contrario, si sarebbero potuti ottenere solamente facendo detonare bombe atomiche sottoterra – pratica che è vietata negli Stati Uniti a partire dal 1992.
Per approfondire, ecco un video che abbiamo realizzato sulla fusione nucleare:
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