Fusione: il nucleare pulito che imita le stelle

Fusione nucleare in una stella.
Fusione nucleare in una stella. (NASA/GDF)

ROMA. – La fusione nucleare è un proceso opposto rispetto alla fissione, ovvero alla forma di energía atomica diffusa oggi nel mondo in centinaia di centrali. Nella fissione, gli atomi del combustibile (uranio e plutonio) vengono spezzati, generando calore che scalda l’acqua e aziona turbine a vapore che producono energia tramite alternatori.

Nella fusione invece, isotopi dell’idrogeno come trizio e deuterio vengono riscaldati fino a 100 milioni di gradi, e raggiungono uno stato di plasma nel quale si fondono in un nucleo di elio, rilasciando una grandissima quantità di energia, superiore a quella della fissione. É lo stesso processo che genera l’energia del Sole e delle stelle.

Il vantaggio della fusione è che la produzione di scorie radioattive è minima, e che la reazione si estingue spontaneamente nel momento in cui vengono rimosse le condizioni che lo sostengono, come gli intensi campi magnetici.

In pratica, la fusione non ha i principali incovenienti della fissione, cioè la gran quantità di scorie radioattive e il rischio di incidenti. In più, 1 grammo di combustibile per la fusione contiene energia come oltre 60 barili di petrolio, senza emissione di gas serra.

I problemi tecnici per ottenere una fusione controllata però  sono immensi. L’incredibile calore del plasma fonderebbe qualsiasi metallo: per contenerlo e gestirlo servono il vuoto assoluto e campi magnetici fortissimi.

Il test condotto da CFS al Mit di Boston ha riguardato proprio il supermagnete destinato a controllare la fusione, costruito con superconduttori di nuova generazione, molto più efficienti, basati sulle scoperte che hanno portato Johannes Georg Bednorz e Karl Alexander Müller al Premio Nobel per la fisica nel 1987.

Inoltre, per portare deuterio e trizio alla temperatura di fusione, è necessaria una quantità enorme di energia, che con le tecniche attuali supera quella prodotta. La sfida è arrivare con la ricerca a un reattore che produce più energia di quanta ne consuma.

Nel corso del test a Boston, il magnete toroidale, dal peso di circa 10 tonnellate, raffreddato con elio liquido a una temperatura di circa – 253.15°C (20 gradi sopra allo zero assoluto) è stato energizzato con una corrente elettrica fino a 40.000 Amper, sviluppando un campo magnetico di elevatissima intensità, fino a 20 tesla. Il test ha dimostrato la possibilità di mantenere il magnete nel regime di superconduzione con un’elevata stabilità.