Un laser per la fusione nucleare ora è possibile

La società australiana HB11 si sta avvicinando alla fusione nucleare utilizzando un laser ad alta potenza e alta precisione. Non saranno più necessarie temperature di centinaia di milioni di gradi per avviare la reazione.

La prima demo ha già prodotto 10 volte più reazioni di fusione del previsto, con un procedimento completamente diverso dal resto del settore.

Un laser nucleare

Bisogna partire dal presupposto che per distruggere gli atomi è necessario farli fondere insieme e formare un nuovo elemento. Per arrivare a questo, però, devono essere superate delle forze repulsive incredibilmente forti che spingono due nuclei caricati positivamente. Per esempio, il Sole realizza questo grazie agli atomi di idrogeno all’interno di un plasma surriscaldato a decine di milioni di gradi nel suo nucleo. A queste temperature, gli atomi di idrogeno si muovono così velocemente che si scontrano l’uno con l’altro e si fondono, rilasciando l’energia che riscalda il nostro pianeta.

La maggior parte dei progetti di reattori a fusione mira a replicare queste condizioni, utilizzando girotroni e altre apparecchiature specializzate per creare piccole sacche di temperature folli (oltre 100 milioni di °C). Questa tecnica mira ad ottenere abbastanza collisioni casuali tra i nuclei per creare una reazione a catena.

Il laser di HB11

HB11, invece, sta usando un approccio diverso da quello descritto in precedenza. Quello dell’azienda australiana, infatti, non richiede enormi quantità di calore o combustibili radioattivi difficili come il trizio. Sfrutta i recenti progressi nei laser ad altissima potenza che possono produrre livelli di potenza mostruosi e senza precedenti, oltre 10 petawatt. Il reattore HB11 è composto da una sfera metallica per lo più vuota, con un pellet di combustibile al boro di dimensioni modeste tenuto nel mezzo, e aperture in due punti sulla sfera per una coppia di laser. 

Il primo laser verrebbe utilizzato per stabilire un campo di contenimento magnetico per il plasma, mentre il secondo per accelerare massicciamente gli atomi di idrogeno attraverso il campione di boro. Con questa soluzione, quindi, si punta l’idrogeno proprio sul boro, usando questi laser all’avanguardia per farlo andare così veloce che si fonderà se colpisce un nucleo. La fusione idrogeno-boro non crea calore, crea semplicemente atomi di elio nudi, o particelle alfa, caricati positivamente. HB11 prevede di raccogliere semplicemente quella carica per creare energia, piuttosto che dover surriscaldare il vapore e attivare le turbine, senza nemmeno creare scorie nucleari.

La ricerca dell’azienda australiana

La ricerca di HB11 Energy ha dimostrato che la sua tecnologia energetica idrogeno-boro è ora a quattro ordini di grandezza dal raggiungimento del guadagno netto di energia quando catalizzata da un laser. Si tratta di molti ordini di grandezza superiori a quelli riportati da qualsiasi altra società di fusione, la maggior parte dei quali non ha generato alcuna reazione nonostante i miliardi di dollari investiti nel campo. 

I risultati mostrano un grande potenziale per la generazione di energia pulita. Le reazioni idrogeno-boro utilizzano, infatti, combustibili sicuri e abbondanti e non creano neutroni nella reazione primaria. Per questo motivo causano quantità insignificanti di rifiuti di breve durata, e possono fornire energia su larga scala per l’elettricità della rete a carico di base o la generazione di idrogeno.