Ricreare il sole sulla Terra: La fusione nucleare

La Fusione Nucleare è la principale risposta della scienza al problema energetico nel lungo periodo. La Fusione Nucleare è il processo attraverso il quale si sprigiona energia attraverso il sole e le stelle dovuta alle reazioni di fusione tra nuclei di Idrogeno. Oltre alla formazione di nuovi elementi, la fusione nucleare comporta la formazione di una grandissima quantità di energia. Per poter fondere due nuclei è necessario avvicinarli vincendo la forza di repulsione esistente tra i protoni ossia è necessario dare alle particelle una energia cinetica tale da poter vincere tale forza di repulsione. Per fare questo è necessario raggiungere temperature altissime alle quali la materia si trova allo stato di plasma.fusione nucleare

Gli elementi più idonei per la fusione sono gli isotopi dell’idrogeno ( Deuterio e Trizio ), dalla loro fusione si formerebbe un atomo di elio ed un neutrone libero e la temperatura di Innesco sarebbe dell’ordine di 100 milioni di gradi centigradi.

  • Il deuterio è presente nell’acqua nella proporzione di 1 su 7.000 atomi di idrogeno normale, quindi praticamente inesauribile.
  • Il trizio è radioattivo con un tempo di dimezzamento di 12 anni e viene prodotto bombardando litio con neutroni.
  • Il litio è dunque indirettamente la materia prima energetica.

Dalla fusione nucleare si ottiene una enorme quantità di energia dovuta al difetto di massa e cioè una volta che i due atomi si fondono, la loro massa non è uguale alla somma delle masse dei due nuclei, ma è minore.

La differenza tra la somma delle masse di partenza e la massa finale si è convertita in energia secondo la legge di Einstein la quale afferma che l’energia prodotta è uguale alla massa per il quadrato della costante C ( velocità della luce pari a 300.000 Km/s ). In questo caso un po di massa viene sacrificata per rinsaldare il legame fra gli atomi di idrogeno che vanno a comporre quello di elio finale, come se mettendo insieme due o tre mattoncini lego a un certo punto questi si unissero, ma diventano appena appena più piccoli rilasciando una scintilla di luce.

Nella fusione nucleare, oltre a prodursi una quantità di energia maggiore di quella della fissione, si produce un’energia pura ovvero i prodotti della fusione non sono radioattivi. Inoltre la fusione non può portare a reazioni a catena incontrollate, ma soprattutto non consente un rilascio di un grande quantitativo di energia in modo istantaneo, ma molto graduale e quindi perfettamente gestibile.

Quello che è ancora oggetto di studio relativamente a questa tecnologia è come riuscire ad ottenerla senza investire un’energia di ingresso uguale se non superiore a quella in uscita.

Ci sono diversi tentavi per cercare di produrre energia con questa tecnologia. In costruzione a Cadarache nel sud della Francia, ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor ) è una macchina che mira a dimostrare la possibilità di fondere nuclei di idrogeno per formare elio e rilasciare una enorme quantità di energia praticamente pulita. La costruzione di ITER è parcellizzata tra i numerosi paesi che partecipano al progetto (Europa, Cina, India, Giappone, Russia, Corea del sud e Stati Uniti ). In Italia si stanno costruendo 10 dei 19 magneti previsti nel progetto, si tratta di gigantesche bobine di cavi superconduttori a forma di ‘D ‘ del peso di 300 tonnellate.

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