Cos’è la fusione nucleare?

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Opinione scritta da: Redazione 16:10:45 14-03-2011

Quando si parla di fusione nucleare si fa riferimento al processo di reazione nucleare attraverso il quale si verifica la compressione dei nuclei di due o più atomi, al punto da far prevalere sulla repulsione elettromagnetica linterazione forte. I nuclei così vanno ad unirsi, generando un nucleo con massa superiore rispetto ai nuclei reagenti, e qualche volta un o più neutroni in libertà. In particolare, la fusione di elementi fino ai numeri atomici 26 e 28, vale a dire ferro e nichel, viene definita esoenergetica, perché produce una quantità di energia maggiore rispetto a quanta ne richieda la compressione; oltre tali numeri, è definita endoenergetica, nel senso che assorbe energia in conseguenza della costituzione di nuclei atomici meno leggeri. Tra le altre cose, il Sole e le altre stelle sono alimentati proprio dal processo di fusione nucleare. Nelle stelle, infatti, la cosiddetta nucleosintesi porta alla formazione di tutti gli elementi che compongono luniverso, a partire dal litio, fino alluranio. Tale processo è stato riprodotto dalluomo, nella celebre bomba H. Attualmente, sono in corso studi finalizzati alla riproduzione su base industriale di fenomeni di fusione nucleare, ovviamente controllata. Nel corso degli ultimi cinque o sei decenni uno sforzo teorico e sperimentale notevole ha consentito di progettare e sviluppare la fusione nucleare finalizzata alla generazione di elettricità, oltre che come metodo di propulsione per i razzi. Si tratta di un sistema molto più efficiente rispetto a quelli che si basano sulla reazione di fissione o su reazioni chimiche. In questo momento, il progetto più avanzato per quanto riguarda la produzione di energia elettrica derivante da fusione é un reattore a fusione termonucleare chiamato Iter. Si tratta di un progetto, basato sulla configurazione di tipo tokamak, di livello internazionale che vede la collaborazione di Stati Uniti, Giappone, Cina, Unione Europea, Russia, India, Corea del Sud. Non è, comunque, ancora un prototipo di centrale di produzione di energia elettrica. Piuttosto, Iter costituisce solamente una macchina sperimentale il cui scopo è quello di dimostrare che è possibile avere le condizioni di guadagno indispensabili per dare il via al progetto. Gli stessi partecipanti a Iter stanno studiando il prototipo di centrale chiamato Demo. Per tornare alla fusione nucleare, il combustibile, al fine di spingere atomi di idrogeno a fondare allinterno di una camera, o più nello specifico di un reattore, in maniera controllata, deve essere confinato dal punto di vista spaziale mediante tecniche adeguate che hanno lobiettivo di darli le caratteristiche fisiche espresse dal criterio di Lawson. Concludiamo segnalando che all’ignizione il combustibile nucleare può essere compresso mediante un bombardamento di fotoni o altre particelle, oppure attraverso unesplosione. In quest’ultimo caso, il tempo di confinamento è molto ridotto: è proprio il processo che viene adottato nella situazione della bomba H. Nella bomba a idrogeno, infatti, un piccolo cilindro di combustibile viene compresso per fusione in conseguenza dell’esplosione derivante da una bomba a fissione nucleare.

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Vantaggi: il Sole e le altre stelle sono alimentati proprio dal processo di fusione nucleare , processo di reazione nucleare attraverso il quale si verifica la compressione dei nuclei di atomi