Fusione nucleare sempre più vicina: sarà una svolta epocale!

Non avremmo più problemi energetici da risolvere in futuro? Sembrerebbe proprio di sì, visti gli impressionanti progressi tecnologici nel campo dell’energia nucleare. La fusione è sempre più vicina e le prove che lo testimoniano si moltiplicano.

La fusione nucleare salverà il mondo?

Il primo a parlare è stato il consorzio EUROfusion, annunciando di aver  utilizzato il tokamak JET (Joint European Torus) per ottenere 59 megajoule di energia, mantenendo la fusione per 5 secondi. Questo è un risultato da record storico che rappresenta:

“la più chiara dimostrazione, in un quarto di secolo, del potenziale della fusione di fornire energia a basse emissioni di carbonio sicura e sostenibile“.

Si susseguono continue notizie sul raggiungimento di nuovi primati per le macchine future, ed è ormai una gara senza esclusione di colpi tra chi arriverà prima al traguardo tecnologico della fusione autosostenuta. Tra i traguardi più importanti raggiunti, ricordiamo:

1. I 1056 secondi del reattore EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak) situato a Hefei. Verso la fine di maggio 2021 è rimasto acceso per 101 secondi, ad una temperatura di 160 milioni di gradi celsius. Qualche mese dopo, il 30 dicembre 2021, ha mantenuto il plasma contenuto all’interno ad una temperatura di circa 70 milioni di °C per un tempo di 1056 secondi (più di 17 minuti!).
2. La produzione del NIF (National Ignition Facility), in California, che ha conquistato un altro grande traguardo sulla tabella di marcia: per la prima volta l’energia prodotta dal reattore è simile a quella usata per dare inizio alla reazione di fusione. Questa è stata innescata con l’ausilio di 192 laser, tutti puntati contro una capsula, contenente deuterio e trizio. Nel complesso la produzione di energia è stata di 1,35 milioni di joule.

Altri tentativi di fusione nucleare

Dall’Inghilterra arriva la notizia di un altro notevole risultato prodotto dall’upgrade della macchina che per molti anni è stata impegnata nello sforzo di avvicinarsi alla preparazione del prossimo reattore ITER. La macchina in questione si chiama JET (Joint European Torus), un reattore a fusione installato a Culham, nel Regno Unito, che iniziò la fase sperimentale nei primi anni ottanta del secolo scorso.

Da dieci anni a questa parte si sta lavorando sul potenziamento di questa tecnologia che poi passarerà definitivamente il testimone a ITER. Su JET sono stati installati nuovi rivestimenti nella camera che contiene il plasma, per rendere il reattore più simile alle caratteristiche proprie di quello che si sta costruendo in Francia. Con tali accorgimenti, gli ultimi risultati hanno portato l’impianto a produrre valori di energia che sono quasi il triplo di quelli registrati nel 1997. Si parla di 59 milioni di joule contro i quasi 22 milioni di joule di allora, a una temperatura di 150 milioni di gradi, per cinque secondi.

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Risultati confortanti 

I risultati sono molto positivi per quello che JET potrà offrire a ITER una volta entrato in funzione. Si può dire, considerando anche i volumi, che JET è un esemplare in scala ridotta di quello che poi sarà ITER: il primo, infatti, ospita un’ottantina di metri cubi di plasma cosa che, invece, per il secondo equivarranno a 10 volte tanto. Dunque ITER raccogliererà l’eredità di JET, si aspetta solo il passaggio del testimone! JET ha attualmente lo scopo di testare le tecnologie inerenti alla raccolta dell’energia prodotta, come il divertore in Berillio e Tungsteno. Non essendo, però, dotato di magneti superconduttori, non è ancora capace di sostenere il plasma per un periodo di tempo prolungato.

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I risultati ottenuti, comunque, confermano la validità delle scelte intraprese per ITER e che la fusione nucleare può essere una valida fonte di energia. Ciò non significa che questa sia materialmente più vicina rispetto a prima. Infatti, anche se ITER riuscirà nel suo intento di eguagliare e superare un Q = 1 (auspicando un Q = 10), sarà necessario sviluppare ulteriori tecnologie che permettano al reattore di operare sul lungo periodo, a causa degli ingenti carichi termici per una produzione di massa.