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NE IRROGANTO
di Mauro Novelli
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FONTE
Il Corriere della Sera
DATA
22 (23)-2-2010
INSERITO IL 23-2-2010

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Il
Corriere della sera 22-2-2010

«confinamento
inerziale» e «confinamento magnetico»

Fusione nucleare: vinceranno

le «palline» o le «ciambelle»?

Entra nel vivo la competizione
fra le due modalità per ottenere in laboratorio l’energia che
alimenta le stelle

Franco Foresta Martin

Rappresentazione
di una pallina di deuterio trizio che implode sotto il bombardamento laser
(Livermore Laboratory,
USA )

MILANO
-
Si accenderanno prima le palline oppure le ciambelle? Il dilemma è
destinato a rimanere sospeso per qualche anno, ma la gara fra
«palline» e «ciambelle» per conquistare il primato
della fusione nucleare controllata, il processo che dovrebbe garantirci
l’energia «illimitata e pulita» del futuro, è
già cominciata. «Palline» e «ciambelle»
rappresentano l’esemplificazione delle due modalità attualmente
in fase di sperimentazione nei grandi laboratori di fisica mondiali per fare
incollare fra di loro i nuclei di atomi leggeri (deuterio e trizio, due
parenti stretti dell’idrogeno), liberando molta più energia di quanta
se ne spenda per alimentare il processo; e senza produrre
quell’ingombrante carico di scorie tipico delle attuali centrali a
fissione.

LE
«PALLINE» - Il mese scorso un gruppo di ricercatori della
National Ignition Facility
(NIF) di Livermore, in California, impegnati nello
sviluppo della fusione a «confinamento inerziale» - quelli delle
palline per intenderci -, ha annunciato la messa a punto di un nuovo sistema
di accensione consistente nell’attivazione simultanea di ben 192 fasci
laser, tutti focalizzati su un singolo bersaglio delle dimensioni di un
pisello. Non si tratta ancora della fusione inerziale vera e propria, come
qualcuno ha equivocato, ma della messa a punto dell’accendino che
dovrebbe portare, forse entro l’anno, alla fusione di una singola pallina.
Poi ci vorranno diversi altri anni, almeno una decina, per far sì che
lo stesso meccanismo, o uno analogo, possa realizzare l’accensione
nucleare di una raffica di palline, in stretta sequenza, con la generazione
di abbondante energia.

LE «CIAMBELLE» - Nel frattempo, gli operatori della fusione a
«confinamento magnetico» - quelli delle «ciambelle» -
non stanno con le mani in mano. Proprio questa settimana si riuniscono a
Parigi i rappresentanti dei sette Paesi che hanno iniziato a costruire ITER,
la macchina che dovrebbe realizzare la fusione nucleare di un plasma tenuto
sospeso in una ciambella magnetica: sono Europa, Stati Uniti, Cina, Russia,
India, Giappone e Corea del Sud. All’ordine del giorno il nuovo
calendario dei lavori e la data di completamento dell’impresa, con la
prima accensione di ITER. C’è un po’ di scaramuccia fra
chi, come gli Stati Uniti, preme sull’acceleratore per far presto; e
chi, come l’Europa, suggerisce più calma, considerati gli
aumenti dei prezzi e le difficoltà dell’economia mondiale. Qualunque
sarà la decisione, il traguardo non è dietro l’angolo e
si pensa che potrà essere raggiunto solo attorno al 2020. E anche in
questo caso, dopo che sarà acquisita la capacità di accendere
la ciambella di ITER, saranno necessari altri anni per sviluppare nuove
macchine in grado di fornire l’energia utilizzabile per scopi civili.

L'OBIETTIVO
-
Le due vie intraprese dalla fusione nucleare hanno un obiettivo comune:
riprodurre in laboratorio lo stesso tipo di processo energetico che tiene
accese le stelle, che tuttavia è perseguito con tecniche completamente
diverse. Nel tentativo di accendere le loro palline, i ricercatori
californiani della NIF utilizzano i potenti fasci laser che concentrano la
radiazione sulle pareti di un cilindro d’oro, nel quale è posta
una sferetta di berillio con il combustibile nucleare di deuterio e trizio.
«La radiazione laser -spiega la dottoressa Carmela Strangio
del Gruppo Confinamento Inerziale dell’ENEA- penetra attraverso dei
fori nella cavità cilindrica, viene convertita in raggi-X soffici, i
quali trasformano in plasma la superficie della capsula sferica di berillio.
La pressione del plasma prodotto alla superficie fa implodere il guscio,
comprimendo il combustibile nucleare che viene portato all’ignizione,
producendo un’energia alcune diecine di volte quella della radiazione
laser impiegata». Ma, precisa la ricercatrice, attualmente la NIF
è in grado di produrre solo qualche sparo di laser al giorno mentre,
per le applicazioni energetiche, la frequenza dovrà raggiungere da 1 a
10 spari al secondo. Un bel salto. Il confinamento inerziale, aggiunge il
dottor Aldo Pizzuto, capo dell’Unità
Fusione dell’ENEA, non è un’esclusiva della NIF: in Europa
è stato avviato il programma di ricerca HIPER per lo sviluppo dei
laser ripetitivi necessari alla fusione, cui partecipa anche l’Italia
con Enea, Cnr e Cnism. E in Francia, entro 4 anni,
entrerà in funzione Megajoule, un progetto simile a quello portato
avanti dalla NIF.

IL
REATTORE ITER -
Di tutt’altra natura è la tecnica del confinamento magnetico
affidata al grande reattore ITER e parzialmente già sperimentata con
diverse macchine di piccole e medie dimensioni in vari Paesi, fra cui
l’Italia. In questo caso la miscela di deuterio e trizio, destinata a
essere trasformata in un plasma caldissimo, fino a 100 milioni di gradi,
è contenuta in una camera di acciaio a forma di ciambella del diametro
di circa due metri. Ma poiché nessun contenitore metallico potrebbe
resistere, in realtà essa rimarrà sospesa e stretta in un
intenso campo magnetico, generato da potenti bobine che avvolgono la
ciambella. Attorno al 2020 ITER dovrebbe creare le condizioni fisiche
affinché la reazione di fusione non solo venga innescata, come
già è successo più volte nelle ciambelle più
piccole (chiamate tokamak) realizzate finora, ma
vada avanti in maniera controllata a piacimento degli operatori. La
costruzione di ITER è già iniziata a Cadarache,
in Francia, vicino a Marsiglia, e potrebbe essere completata verso il 2018.
Il maggiore ostacolo finora sorto è quello economico, poiché i
costi dell’impresa sono raddoppiati, rispetto a quanto previsto nel
2001, data del suo concepimento, e hanno ormai raggiunto i 10 miliardi di
euro, di cui quasi la metà a carico dell’Europa (la quota di partecipazione
italiana è balzata da 300 a 600 milioni).

CHI
ARRIVERÀ PER PRIMO? - Chi arriverà per primo a
tagliare il traguardo, le palline o le ciambelle? Gli esperti seri non
azzardano previsioni e neppure osano fare vane promesse. La strada della
fusione nucleare, sia quella inerziale che quella a confinamento magnetico,
appare comunque fitta di ostacoli, lunga e tortuosa, tanto che le sue
eventuali applicazioni energetiche potrebbero non appartenere a questo
secolo. Bisognerà ricordarsene quando, all’annuncio del prossimo
risultato utile lungo questo non facile ma necessario percorso della ricerca
applicata, qualche entusiasta annuncerà che l’energia da fusione
è ormai dietro l’angolo.

22
febbraio 2010(ultima
modifica: 23 febbraio 2010)©
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