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NUCLEARE/ Con Iter al via la fusione di quarta generazione per portare sulla Terra l’energia delle stelle

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La biennale Fusion Energy Conference organizzata dall’AIEA (l’Agenzia Internazionale per l’Energia Atomica) si è aperta il 13 ottobre a Ginevra con la firma di un accordo di cooperazione tra l’agenzia stessa e la ITER Organization.

 

ITER (percorso in latino) è il suggestivo acronimo per International Thermonuclear Experimental Reactor, il dispositivo in costruzione nel sud della Francia che ha lo scopo di dimostrare la fattibilità scientifica e tecnologica del processo di fusione termonucleare come fonte di energia pulita ed economicamente competitivo. La fusione di nuclei leggeri provoca il rilascio di una grande quantità di energia e infatti è proprio grazie a questo fenomeno che le stelle possono brillare per miliardi di anni consumando molto lentamente la riserva di idrogeno e di altri elementi leggeri che le costituisce.

 

L’efficienza energetica del processo fisico della fusione termonucleare è impressionante: 60 milioni di volte più della combustione chimica (quella degli idrocarburi) e una decina di volte più della fissione (la rottura di atomi pesanti come Uranio e Plutonio). Inoltre, a differenza di quest’ultima, il combustibile è virtualmente inesauribile e la produzione di scorie radioattive comparabilmente trascurabile.

 

Sfortunatamente, a tale abbondanza di vantaggi corrisponde una enorme complessità di realizzazione. Il dispositivo con il quale fisici e ingegneri cercheranno di realizzare la fusione nei prossimi anni è probabilmente la macchina più complicata mai concepita. All’interno di una camera ad alto vuoto di forma toroidale (come una ciambella) di circa mille metri cubi di volume, verrà immesso circa un grammo di combustibile, una miscela di isotopi di idrogeno. Questo tenue gas verrà riscaldato alla temperatura di oltre 100 milioni di gradi (7-10 volte più caldo del Sole!) con l’iniezione di fasci di onde elettromagnetiche e di atomi di idrogeno. L’enorme pressione che si svilupperà nel plasma (così viene chiamata la materia in condizioni estreme di temperatura, quando gli atomi che la compongono cessano di esistere in quanto tali e gli elettroni e i nuclei atomici si separano formando due fluidi che si compenetrano) verrà bilanciata da un intenso campo magnetico per evitare il contatto con le pareti.

 

In queste condizioni i nuclei di idrogeno possono urtarsi a tale velocità da “fondersi”, cioè possono superare la repulsione che si esercita tra cariche elettriche dello stesso segno e unirsi per effetto delle forze nucleari. Parte dei prodotti di reazione è costituita da nuclei di elio (il secondo gas più leggero in natura) che contribuiscono a loro volta a riscaldare il plasma, dando così luogo ad una moltiplicazione di energia.

 

Benché quasi tutti gli ingredienti di questa raffinata ricetta siano stati sperimentati negli ultimi 50 anni in vari centri di ricerca in Europa, Usa, Asia e Australia, per la prima volta in ITER si dovrebbero realizzare contemporaneamente tutte le condizioni necessarie e, cosa altrettanto importante, essere mantenute per un tempo sufficientemente lungo da ottenere una significativa produzione di energia da fusione.

 

Così gli sforzi delle tre passate generazioni di scienziati della fusione troverebbero compimento in quella degli attuali studenti e giovani ricercatori che tra una ventina d’anni, superando le non poche difficoltà scientifiche e tecnologiche ancora presenti, potrebbero compiere un passo decisivo nel percorso nella storia dell’umanità: portare sulla Terra l’energia delle stelle.

 

ITER è un consorzio internazionale tra Unione Europea, USA, Giappone, Cina, Corea, India, Russia. I sette partner provvederanno alla realizzazioni delle parti di ITER e condivideranno la proprietà intellettuale dei risultati dell’impresa.



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