La Germania ha appena testato un reattore per la fusione nucleare, e funziona

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Alla fine nell’anno scorso, la Germania accendeva per la prima volta il Wendelstein 7-X, un reattore per la fusione nucleare di tipo stellarator, dimostrando che era perfettamente in grado di contenere quantità di plasma a temperature proibitive.

Tuttavia non si trattava ancora di vere e proprie reazioni di fusione, che dovranno essere contenute in futuro dal potentissimo campo magnetico in 3D che il reattore è in grado di generare.

Fortunatamente, W7X ha dimostrato di funzionare come previsto, generando i potenti campi magnetici con una precisione mai raggiunta prima (circa 1 errore in 100.000 variabili).

Può non sembrare una scoperta così eccitante, ma è una tappa cruciale, perché i campi magnetici sono l’unica cosa in grado di intrappolare bolle di plasma abbastanza a lungo per generare l’agognata fusione nucleare.

Cos’è la fusione nucleare? 

La fusione nucleare è forse la più promettente fonte di energia che l’uomo può sperare di ottenere in futuro. Il combustibile necessario è la risorsa che più abbonda sul nostro pianeta, e cioè l’acqua: la reazione garantisce energia illimitata utilizzando lo stesso meccanismo del Sole.

A differenza della fissione nucleare, che siamo già in grado di controllare e che prevede la divisione del nucleo di un atomo (di solito uranio) in più neutroni e nuclei differenti, la fusione genera immense quantità di energia dall’unione di due nuclei atomici (es. idrogeno), ottenuta grazie a temperature molto elevate.

E quel che è incredibile, è che la reazione di fusione non produce scorie nucleari o altri tipi di rifiuto: è 100% energia pulita. Il fisico Lawson dimostrò nel 1957 che il confinamento magnetico della fusione a deuterio-trizio (isotopi dell’idrogeno) può generare più energia di quella che richiede, a patto che vengano raggiunte le temperature necessarie.

Tuttavia ci sono vari problemi da risolvere per creare un reattore funzionante: bisogna ricreare le condizioni che si verificano nel nostro Sole. Ciò significa creare una macchina capace di produrre e controllare bolle di gas in forma di plasma a temperature di 100 milioni di C°

Attualmente vi sono 2 diversi approcci per ottenere questo obiettivo: i reattori tokamak (che producono campi magnetici in 2D), ed i reattori stellarator (campi magnetici in 3D).

Ultimamente i tokamak erano considerati più efficaci, ma nuove scoperte nel campo del comportamento del plasma hanno rinnovato l’interesse per i reattori stellarator.

W7X funziona?

La risposta fortunatamente è sì. Un team di ricercatori dell’Istituto Max Planck ha indirizzato un flusso di elettroni sul campo magnetico, che si è orientato secondo le linee del campo, mostrandone la forma.

“La gabbia magnetica che abbiamo generato funziona come previsto” ha affermato il ricercatore Sam Lazerson.

Rendering 3D delle bobine che generano i possenti campi magnetici di W7X.

C’è tuttavia da chiarire una cosa: W7X non è progettato per generare elettricità dalla fusione nucleare, ma semplicemente per dimostrare che il principio può funzionare.

Nel 2019 il reattore comincerà ad utilizzare deuterio al posto dell’idrogeno, per produrre vere e proprie reazioni di fusione nucleare, ma non sarà capace di generare più energia di quella che è necessaria per alimentarlo.

Ovviamente questo è il problema maggiore, e si spera di risolverlo nelle prossime generazioni di reattori.

“Siamo nelle fasi preliminari, ma il progetto sta andando secondo i piani. ” hanno dichiarato i ricercatori.

Forma dei campi magnetici rivelata dall’orientamento degli elettroni.