sabato 17 febbraio 2007

La fusione della materia

Esiste una reazione capace di generare una immensa quantità di energia a partire da una piccola quantità di combustibile che è anche l'elemento più abbondante in natura, non produce gas tossici e non produce scorie radioattive, si chiama "fusione nucleare" e riuscire a costruire un reattore dove far avvenire questa reazione vuol dire avere trovato la soluzione definitiva al problema energetico.
La reazione di fusione avviene quanto due atomi di idrogeno impattano ad altissima velocità, se lo scontro è sufficiente a vincere le forze di repulsione nucleari questi si fondono assieme producendo deuterio e sprigionando una quantità immane di energia, è la reazione che avviene all'interno di tutte le stelle e le temperature che si raggiungono sono dell'ordine dei 100/160 milioni di C° che è troppo per qualunque materiale o lega sintetica da noi conosciuta.
Inoltre per innescare una reazione di fusione occorre riscaldare l'idrogeno a temperature vicine ai 100 milioni di C°, per questo in una bomba H (*) si usa una testata atomica la cui esplosione "accenderà" anche la reazione di fusione degli atomi di idrogeno.
In un reattore dove questa reazione deve avvenire in maniera controllata è impensabile usare testate atomiche e nel progetto sperimentale di reattore a fusione detto ITER che verrà costruito in Francia nell'2015, si ricorre a dei potenti laser che riscaldano un gas di idrogeno e deuterio. Il problema della temperatura eccessiva sembra essere risolto da un sistema di confinamento magnetico, una grossa potente ciambella magnetica confina al suo interno un anello di plasma fuso che rimarrà sospeso a una distanza di sicurezza dai magneti stessi. Fin'ora si riesce a innescare la reazione ma questa non è stabile dato che dura solo pochi secondi e per riaccenderla bisognerà fornire un energia superiore rispetto a quella prodotta. Le ricerche sui reattori a fusione nucleare cominciarono durante la guerra fredda e andarono avanti molto a rilento a causa degli altissimi costi, insostenibili per una sola nazione, alcune previsioni parlano del 2050 come l'anno della svolta in cui questi reattori potrebbero essere una realtà, lo stesso progetto ITER nato da una collaborazione di 10 stati di tutto il mondo, appena finito anche se realizzato per scopi di ricerca con gli opportuni aggiustamenti potrebbe essere il primo prototipo funzionante di reattore a fusione nucleare. L'energia perfetta, la stessa prodotta all'interno delle stelle.

Lo stato dell'arte
I vantaggi della fusione


(*) Giocare col fuoco

Nel '61 l'URSS realizzò un ordigno sperimentale capace di accendere letteralmente un secondo Sole sulla Terra, chiamato "lo Zar" fu fatto esplodere a nord del circolo polare artico, 4000 metri dal suolo con l'ausilio di un gigantesco paracadute. La nube a fungo risultante dall'esplosione era alta 60 km, l'onda d'urto fece per tre volte il giro della terra e il lampo dell'esplosione risultò visibile a 1.000 km di distanza. Si calcolò che l'energia sprigionata fu pari a 4.000 bombe atomiche come quella lanciata su Hiroshima, la temperatura raggiunse i 100 milioni di gradi C° e venne vaporizzato tutto quello che si trovava nel raggio di 6 km dal punto di esplosione. Le bombe H non emettono grandi quantità di radiazioni ma il loro potere distruttivo è infinitamente più alto di una bomba atomica, fra l'altro le prime si possono fare grandi quanto si vuole mentre le atomiche oltre una certa massa, la reazione di fissione produce sempre lo stesso effetto.
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