Durante un esperimento condotto ad agosto in California, i ricercatori della National Ignition Facility sono riusciti a ottenere per la prima volta una quantità di energia che si avvicina a quella utilizzata per l'innesco della reazione.
Un nuovo passo avanti nei test per la fusione nucleare. Una reazione condotta in laboratorio ha generato ben 1,3 megajoule di energia. Sarebbe già un risultato record, ma c’è di più: per la prima volta l’energia rilasciata da una reazione di fusione nucleare supera l'energia assorbita dal combustibile utilizzato per innescarla, rendendoci ancora più vicini al momento in cui l'energia prodotta supererà il totale di quella impiegata. È quanto presentato dagli scienziati della National Ignition Facility durante il 63esimo meeting annuale dell’Aps Division of Plasma Physics. I risultati, che devono essere ancora sottoposti al processo di revisione tra pari, rappresenterebbero un miglioramento decisamente significativo rispetto a quanto ottenuto finora in laboratorio.
La fusione nucleare rappresenta una grande potenziale risorsa per ottenere energia pulita, mitigando gli effetti del riscaldamento globale. Quello che si cerca di ottenere con queste reazioni, infatti, è la fusione tra atomi di isotopi di idrogeno, che è quello che normalmente accade all’interno delle stelle: grazie a questo processo verrebbero prodotte grandi quantità di energia senza bruciare combustibili fossili e senza scorie radioattive. Sono diversi i progetti al mondo che si occupano di ricreare la fusione nucleare in laboratorio in condizioni sicure ed economicamente vantaggiose, e la strada, sostengono gli esperti, è ancora piuttosto lunga, ma i ricercatori della National Ignition Facility, che hanno operato nel Lawrence Livermore National Laboratory, in California, potrebbero essere già a buon punto.
In particolare, gli scienziati hanno effettuato esperimenti di fusione nucleare detta a confinamento inerziale. Si tratta di una reazione che utilizza come combustibile una mistura degli isotopi dell’idrogeno deuterio e trizio contenuta in una camera d’oro cava e che viene sottoposta a temperature e pressioni altissime (si parla di 100 milioni di gradi centigradi e 100 miliardi di atmosfere terrestri) grazie a raggi laser ad alta potenza.
L’alta energia proveniente dal laser fa implodere il carburante, generando condizioni simili a quelle che si hanno all’interno di una stella: gli isotopi di idrogeno, in una manciata di miliardesimi di secondo, si fondono, perdono gli elettroni e si trasformano in plasma di ioni, con il conseguente rilascio di atomi di elio ed enormi quantità di energia. Ciò che gli scienziati cercano è la cosiddetta accensione, ovvero quando la quantità di energia prodotta supera quella impiegata in totale per innescare la reazione, che il team di ricercatori ha quasi raggiunto lo scorso agosto.
Durante un esperimento di fusione a confinamento inerziale, infatti, gli scienziati hanno utilizzato 1,9 megajoule per riscaldare la camera d'oro e conseguentemente la mistura di isotopi, per ottenere ben 1,3 megajoule di energia, a un passo dall'accensione. Si tratta di un vero e proprio record e un miglioramento significativo rispetto alle rese precedenti: otto volte maggiore rispetto agli esperimenti condotti solo pochi mesi prima e 25 volte maggiore rispetto agli esperimenti condotti nel 2018. E soprattutto, i ricercatori hanno rilevato che il carburante ha assorbito oltre cinque volte meno energia di quella generata nel processo di fusione, perché la maggior parte dell'energia si disperde nel processo di riscaldamento della camera cava.
"Questo risultato è uno storico passo avanti per la ricerca sulla fusione a confinamento inerziale, aprendo un’epoca fondamentalmente nuova per l'esplorazione e l'avanzamento delle nostre missioni critiche di sicurezza nazionale. È anche una testimonianza dell'innovazione, dell'ingegnosità, dell'impegno e della grinta di questo team e dei molti ricercatori in questo campo che, nel corso degli ultimi decenni, hanno perseguito con determinazione questo obiettivo", ha affermato Kim Budil, direttore del Lawrence Livermore National Laboratory.
Adesso i ricercatori vogliono condurre esperimenti per assicurarsi di poter riprodurre il risultato ottenuto e per studiare meglio l’intero processo, con il fine di ottenere l'accensione. Per fare questo uno degli obiettivi fondamentali è migliorare l’efficienza, per evitare la dispersione di energia nel riscaldamento della camera d'oro. A fronte di questi risultati, i ricercatori sono fiduciosi.
Fonte: qui
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