Scritto: Venerdì, 20 Agosto 2021 17:21 Ultima modifica: Venerdì, 20 Agosto 2021 18:08

Una fusione da record


I ricercatori del Lawrence Livermore National Laboratory hanno sparato 192 laser tra i più potenti al mondo su una minuscola pallina di idrogeno grande quanto un pisello, producendo oltre 10 quadrilioni di watt.
Grande Giove!

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Damien Jemison, fotografo presso il National Ignition Facility (NIF), ha catturato questa immagine delle linee del raggio laser NIF che entrano in una parte della camera bersaglio. Damien Jemison, fotografo presso il National Ignition Facility (NIF), ha catturato questa immagine delle linee del raggio laser NIF che entrano in una parte della camera bersaglio. Crediti: Damien Jemison/NIF

L'esperimento, svoltosi presso il National Ignition Facility (NIF) ha rilasciato 1,3 megaJoule di energia in 100 trilionesimi di secondo, circa 10% dell'energia della luce solare che colpisce la Terra in ogni momento e circa il 70% dell'energia che la pallina aveva assorbito dai laser. L'obiettivo è quello di raggiungere il punto di pareggio, in cui viene emesso il 100% o più dell'energia assorbita.

I ricercatori sperano che il risultato amplierà la capacità di creare armi a fusione nucleare, che è lo scopo del NIF, ma che apra anche nuove strade per sfruttare l'energia dalla fusione nucleare, il processo che alimenta il Sole e le altre stelle. Alcuni scienziati pensano che questa tecnologia possa un giorno essere un modo relativamente sicuro e sostenibile per generare energia sulla Terra.
"Questo risultato è uno storico passo avanti per la ricerca sulla fusione a confinamento inerziale, aprendo nuove strade per l'esplorazione e l'avanzamento delle nostre missioni critiche di sicurezza nazionale", ha detto in una nota Kim Budil, direttore del Lawrence Livermore National Laboratory.


Laser giganti

Le moderne centrali nucleari utilizzano la fissione nucleare, che genera energia dividendo i nuclei pesanti di elementi come l'uranio e il plutonio, in nuclei più leggeri. Ma le stelle possono generare ancora più energia dalla fusione nucleare, con un processo di scissione dei nuclei più leggeri per creare elementi più pesanti. Le stelle possono fondere molti elementi diversi, tra cui carbonio e ossigeno, ma la loro principale fonte di energia deriva dalla fusione dell'idrogeno in elio. Poiché le stelle sono così grandi e hanno una gravità molto forte, il processo di fusione avviene a pressioni molto elevate al loro interno.

La maggior parte degli sforzi sulla Terra per generare energia dalla fusione, come il gigantesco progetto ITER in costruzione in Francia, utilizzano invece 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 una piccola sfera 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.

Il metodo è stato originariamente progettato in modo che gli scienziati potessero studiare il comportamento dell'idrogeno nelle armi termonucleari, le cosiddette bombe all'idrogeno, ma si spera che possa anche avere applicazioni per la generazione di energia.


La potenza della fusione

Sebbene la configurazione NIF non possa essere utilizzata in una centrale elettrica a fusione (i suoi laser possono sparare solo una volta al giorno, mentre una centrale elettrica dovrebbe vaporizzare diverse palline di combustibile ogni secondo) sono in corso diversi sforzi per modificare il processo in modo che possa essere utilizzato commercialmente.

Il fisico del plasma Siegfried Glenzer dello SLAC National Accelerator Laboratory della Stanford University, spera l'energia dalla fusione nucleare possa sostituire i combustibili fossili. "Questo è molto promettente, ottenere una fonte di energia sul pianeta che non emetta CO2", ha affermato.

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Elisabetta Bonora

Nella vita lavorativa mi occupo di web, marketing e comunicazione, digital marketing. Nel tempo libero sono un'incontenibile space enthusiast e mamma di Sofia Vega.
Mi occupo di divulgazione scientifica, attraverso questo web, collaborazioni con riviste del settore e l'image processing delle foto provenienti dalle missioni robotiche. Appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro. Nel 2019 è uscito il mio primo libro "Con la Cassini-Huygens nel sistema di Saturno".
Amo le missioni robotiche inviate nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

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