L’ANGOLO DELLA SCIENZA - IL CONFINAMENTO DEL PLASMA

L ENERGIA NUCLEARE Rispetto alla fissione nucleare, i vantaggi della fusione sono enormi. In primo luogo la disponibilità del combustibile atomico per innescare la fusione nucleare è immensamente superiore: il deuterio è un gas abbastanza diffuso sulla Terra e il trizio può essere ottenuto facilmente con una trasformazione chimica a partire da un altro minerale, il litio. In secondo luogo la fusione nucleare non produce scorie e presenta minori rischi di essere usata per scopi bellici. Tuttavia, i tempi per arrivare al primo reattore commerciale a fusione sono ancora lunghi: occorre prima che venga risolto il problema del confinamento del plasma. In Italia, a Frascati, esiste un reattore sperimentale a fusione. Ve ne sono anche in Germania e in Giappone. 27 28 1 29 Il più importante impianto sperimentale sulla fusione nucleare, alla cui realizzazione sono impegnati ricercatori, tecnici e aziende di Cina, Unione europea, India, Giappone, Corea, Russia e Stati Uniti, è ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor). Ubicato a Cadarache, nel Sud della Francia, il progetto di ITER ha un costo previsto di 25 miliardi di euro: con l attuale ritmo di sviluppo si prevede già nel 2025 il primo esperimento di confinamento del plasma e nel 2035 la prima vera e propria reazione di fusione nucleare tra deuterio e trizio, nella quale si dovrebbe produrre dieci volte più energia di quella necessaria per il confinamento. A quel punto si potrà forse avviare la costruzione di impianti commerciali. L ANGOLO DELLA SCIENZA IL CONFINAMENTO DEL PLASMA Per attivare la fusione nucleare i protoni, che sono una delle particelle che compongono il nucleo degli atomi, devono trovarsi a distanza molto ravvicinata. Tutti i protoni, però, hanno carica positiva: come una calamita, due protoni vicini tendono a respingersi, impedendo quindi che la fusione inizi. Per vincere la loro resistenza, occorre che essi vengano sparati uno contro l altro a velocità altissima. Durante questo processo, però, la temperatura sale moltissimo, nell ordine del milione di gradi. La materia coinvolta nella fusione assume allora lo stato definito plasma. Nessun materiale è in grado di contenere il plasma a quelle temperature: per questo motivo gli scienziati stanno elaborando un sistema per confinarlo ovvero contenerlo, all interno di un recipiente virtuale a forma di ciambella (detto toroide), in cui un campo magnetico fortissimo circonda il plasma, gli impedisce di disperdersi, e permette l avvio della reazione di fusione. La costruzione di ITER a Cadarache: in quest area gli ingegneri stanno sviluppando il toroide per il contenimento del plasma. 46