Cos'è fusione nucleare?
Fusione Nucleare
La fusione nucleare è un processo in cui due nuclei atomici leggeri si combinano per formare un nucleo più pesante, rilasciando una grande quantità di energia. Questo processo è la fonte di energia del sole e delle stelle.
Principi Fondamentali:
- Energia di Legame: L'energia rilasciata nella fusione nucleare è dovuta alla differenza di energia di legame tra i nuclei reagenti e il nucleo prodotto. Il nucleo risultante ha un'energia di legame per nucleone maggiore rispetto ai nuclei originali. Per maggiori informazioni, vedere: https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Energia%20di%20Legame.
- Reazione Nucleare: La reazione più studiata e promettente per la fusione controllata è la reazione deuterio-trizio (D-T): ²H + ³H → ⁴He + n + Energia. Il deuterio (²H) e il trizio (³H) sono isotopi dell'idrogeno. Per informazioni sul deuterio, vedi: https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Deuterio, e per informazioni sul trizio, vedi: https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Trizio.
Sfide e Prospettive:
- Temperature Estreme: Per superare la repulsione elettrostatica tra i nuclei, è necessario raggiungere temperature elevatissime (decine o centinaia di milioni di gradi Celsius). Queste temperature sono necessarie per dare ai nuclei sufficiente energia cinetica affinché possano avvicinarsi abbastanza da fondersi.
- Confinamento: Mantenere il plasma (gas ionizzato ad alta temperatura) confinato e stabile per un tempo sufficientemente lungo è una sfida tecnologica enorme. I due approcci principali sono:
- Confinamento Magnetico: Utilizzo di campi magnetici intensi per intrappolare il plasma. Esempi di dispositivi a confinamento magnetico sono i tokamak e gli stellarator. Per maggiori informazioni sui Tokamak, vedere: https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Tokamak.
- Confinamento Inerziale: Utilizzo di potenti laser o fasci di particelle per comprimere e riscaldare rapidamente un bersaglio di combustibile.
- Ricerca e Sviluppo: La ricerca sulla fusione nucleare è in corso da decenni, con progetti internazionali come ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) che mirano a dimostrare la fattibilità scientifica e tecnologica della fusione. Il progetto ITER può essere trovato qui: https://it.wikiwhat.page/kavramlar/ITER.
Vantaggi Potenziali:
- Energia Abbondante: Il deuterio si trova nell'acqua di mare e il trizio può essere prodotto a partire dal litio, elementi relativamente abbondanti.
- Basse Emissioni di Gas Serra: La fusione nucleare non produce gas serra direttamente.
- Sicurezza: Il rischio di incidenti nucleari gravi è basso, poiché la reazione si spegne automaticamente in caso di problemi. I prodotti di reazione non sono materiali fissili.
- Pochi Rifiuti Radioattivi: I rifiuti radioattivi prodotti dalla fusione hanno un'emivita più breve rispetto a quelli della fissione nucleare.
La fusione nucleare rappresenta una potenziale fonte di energia pulita e sostenibile per il futuro, ma rimane una sfida scientifica e tecnologica complessa.