Le voci che stanno rimbalzando sul web suggeriscono che, per la prima volta nella storia, gli scienziati statunitensi del National Ignition Facility del Lawrence Livermore National Laboratory in California hanno prodotto con successo una reazione di fusione nucleare con un guadagno netto di energia. Oggi, il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti dovrebbe darne conferma ufficiale con un livestream. Questo risultato sarebbe un enorme passo in avanti nella ricerca della cosiddetta energia pulita, che potrebbe aiutare a porre fine alla dipendenza dai combustibili fossili.

La fusione nucleare, la reazione che alimenta le stelle, è considerata il Santo Graal dell'energia. Il processo è una reazione nucleare attraverso la quale i nuclei di due o più atomi si uniscono tra loro, dando come risultato il nucleo di un nuovo elemento chimico ma di massa minore. La massa perduta si trasforma quindi in energia grazie alla famosa equazione E=mc2. È l'opposto del processo di fissione utilizzato nelle armi atomiche e nelle centrali nucleari, in cui gli atomi vengono invece scissi. A differenza della fissione, la fusione, oltre ad essere altamente efficiente, non crea scorie radioattive e comporta un minor rischio di incidenti.

Gli scienziati di tutto il mondo si sono avvicinati all'obiettivo, utilizzando metodi diversi.
La maggior parte degli sforzi sulla Terra per generare energia dalla fusione, come il gigantesco progetto ITER in costruzione in Francia, utilizzano una camera a forma di ciambella chiamata tokamak per confinare un sottile plasma di idrogeno caldo e pesantemente neutronico all'interno di forti campi magnetici. Scienziati e ingegneri hanno lavorato per più di sessant'anni per ottenere una fusione nucleare sostenibile all'interno dei tokamak, con un successo limitato. Ma alcuni ricercatori pensano che i risultati arriveranno entro pochi anni. Il metodo sviluppato al Lawrence Livermore National Laboratory è un'alternativa al tokamak.
Il NIF utilizza una serie di amplificatori di luce laser delle dimensioni di tre campi da calcio per focalizzare i raggi su piccole sfere di idrogeno in una "camera bersaglio" sferica in metallo larga 10 metri. Questi laser sono i più potenti al mondo, in grado di generare fino a 4 megaJoule di energia. Le esplosioni sono estremamente veloci e ripetute al ritmo di 50 volte al secondo: quindi, l'energia raccolta dai neutroni e dalle particelle alfa viene estratta sotto forma di calore e quel calore è la chiave per produrre energia.

Ora, in base a quanto diffuso ieri, il National Ignition Facility sarebbe riscito, con questo metodo, ad ottenere un guadagno netto di energia in una reazione di fusione. Ciò significa che dalla reazione è stata prodotta più energia di quella necessaria per alimentare la reazione.

Aggiornamento 13 dicembre 2022

"Il 5 dicembre, un team del National Ignition Facility (NIF) presso il Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL ha condotto il primo esperimento di fusione controllata nella storia raggiungendo il traguardo noto come pareggio energetico, il che significa che ha prodotto più energia dalla fusione rispetto all'energia laser necessaria per guidarla . Questa impresa unica nel suo genere fornirà capacità senza precedenti per supportare il programma di gestione delle scorte della NNSA e fornirà preziose informazioni sulle prospettive di energia da fusione pulita, che rappresenterebbe un punto di svolta per gli sforzi per raggiungere l'obiettivo del presidente Biden di una rete economia a zero emissioni di carbonio", cita il comunicato rilasciato dal Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE) e dal National Nuclear Security Administration del DOE (NNSA).

L'esperimento ha comportato il bombardamento di una pallina di carburante delle dimensioni di una gomma da matita con 192 laser, facendo sì che la pallina rilasciasse più energia di quella con cui i laser l'hanno fatta esplodere.
"L'esperimento di LLNL ha superato la soglia di fusione fornendo 2,05 megaJoule (MJ) di energia al bersaglio, risultando 3,15 MJ di produzione di energia di fusione, dimostrando per la prima volta una base scientifica fondamentale per l'energia di fusione inerziale (IFE)", si legge nella dichiarazione. Tuttavia, nell'attuale esperimento, la reazione di fusione di per sé è durata poco. Questo dimostra che che l'energia da fusione non è ancora a portata di mano pronta all'uso, avverte LLNL. "Sono ancora necessari molti sviluppi scientifici e tecnologici avanzati per ottenere un IFE semplice e conveniente per alimentare case e aziende, e [il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti] sta attualmente riavviando un programma IFE coordinato e ad ampio raggio negli Stati Uniti. Combinato con privati- investimenti nel settore, c'è molto slancio per promuovere rapidi progressi verso la commercializzazione della fusione", continua il comunicato.

Gli scienziati del laboratorio hanno condotto diversi esperimenti di fusione negli ultimi anni, che non hanno generato la quantità di energia necessaria per rivendicare un importante passo avanti.
Nel 2014, il team ha prodotto circa la stessa energia che una lampadina da 60 watt consuma in cinque minuti. L'anno scorso, sono riusciti a raggiungere una potenza di 10 quadrilioni di watt di potenza, che era circa il 70% dell'energia consumata dall'esperimento. Il fatto che l'ultimo esperimento abbia prodotto un po' più di energia di quella che consumata (un guadagno netto di 0,4 MJ) significa che per un breve momento la reazione deve essere stata in grado di sostenersi da sola, usando la propria energia per fondere ulteriori atomi di idrogeno invece di fare affidamento sul calore dei laser.