Franco Vespe: “Il nuovo Santo Graal della fusione nucleare”. Di seguito la nota integrale.
Nel lontano 1979, alla maturità scientifica, nel tema d’Italiano, trattai la questione delle energie alternative e preconizzai, che l’uso della fusione nucleare, da lì a 60 anni, sarebbe diventata la fonte di energia primaria per l’uomo. Circa un mese fa è stata data la notizia che gli americani sono riusciti a ottenere la fusione nucleare usando la tecnica del confinamento inerziale ricavando più energia di quanto ne fosse stata spesa per innescarla. E’ una notizia che sta dando ragione a quella profezia del lontano 1979! Si ma cos’è la fusione nucleare? E’la forma di produzione di energia più diffusa nel nostro universo. La si ottiene quando 4 nuclei di idrogeno si fondono per dare vita ad un atomo di Elio. L’atomo di Elio pesa di meno di quattro atomi di idrogeno. Questa differenza di massa, usando la famosa equazione di Einstein : E=mc2 (dove “c” sta per la velocità della luce e vale 300 milioni di metri al secondo) produce una grandissima quantità di energia. Questo è il meccanismo di produzione dell’energia che viene sfruttata dal Sole e nelle Stelle.Sembra tutto facile ma il problema dal punto di vista tecnologico è davvero arduo. Perché quattro atomi di idrogeno si possano fondere per dar vita ad un atomo di Elio, occorre raggiungere temperature di centinaia di milioni di gradi. Questa temperature sul Sole si raggiungono nel nucleo a causa della forte pressione esercitata dagli strati superiori, mentre è particolarmente difficile ottenerle qui sulla Terra. Due i metodi sui quali fino ad ora si è lavorato per raggiungere queste temperature. Il primo metodo è quello del confinamento inerziale usato appunto dagli americani.Raggi laser X molto potenti, sono i pronipoti di quelli,per intenderci, sviluppati per lo scudo spaziale degli anni 80 90, riescono a compattare gli atomi di idrogeno fino ad ottenere le temperature necessarie per innescare la fusione. il secondo metodo è quello del confinamento magnetico e si usano le cosiddette macchine Tokamak. Il grande progetto ITER usa proprio questa tecnologia. Progetto strategico dal costo di 15 miliardi di Euro e che vede la collaborazione di Europa, Stati Uniti, Russia, Cina Giappone Corea del Sud e l’India. Si prevede di costruire due reattori, uno in Francia e l’altro in Giappone, entro il 2035 per la dimostrazione sperimentale della tecnologia. Già questo ci fa capire come sia assolutamente improponibile per l’Italia ricominciare a costruire le centrali a fissione nucleare di 4^generazione che avranno praticamente gli stessi tempi di sviluppo di quelle di ITER! Ma non divaghiamo. Il modello Tokamak fu ideato dal russo Sacharov. Avrebbe meritato il Nobel per la fisica ma rimediò quello per la pace nel 1975 per le sue battaglie a favore dei diritti civili nell’Ex Unione Sovietica. Per tutti e due i metodi, vista le enormi temperature che bisogna sviluppare, è importante che la quantità di energia iniettata nel sistema sia minore della energia poi prodotta dalla fusione nucleare. questa tecnica sarà pronta per usi civili, solo e soltanto quando l’energia prodotta supererà quella spesa. il metodo americano sembra che abbia ottenuto questo obiettivo per pochi istanti. E’ questo che ha reso importante la notizia data.Tuttavia siamo ancora al livello ricerca e di sperimentazione e questa tecnologia non è ancora pronta per essere applicata su scala commerciale. Probabilmente ci vorranno altri 20-30 anni perché si possa arrivare ad una sua produzione su scala commerciale e che possa sostituire le attuali fonti di energia, come quella derivata dagli idrocarburi o quella della fissione nucleare. Comunque questo tempo dipende dalla quantità di investimenti che gli stati faranno nel settore. Certo che se gli investimenti oggi sono “sprecati” per incentivare i consumi associati ad una “intempestiva” conversione tecnologica green o per inseguire il santo graal di emissioni 0 del CO2, è chiaro che questo percorso verrà rallentato. Si tu produci auto elettriche, ma se la produzione di energia avviene sempre con fonti fossili, il problema non lo hai risolto e, di questo, ce ne stiamo drammaticamente accorgendo con la guerra in Ucraina.La fusione nucleare, al contrario della fissione che produce scorie radioattive di problematico smaltimento,è relativamente più pulita (le scorie sono Elio e neutroni liberi), è “carbon free” e, soprattutto, mette a disposizione dell’uomo una quantità sconfinata di energia.Questa notizia ci fa capire che siamo ormai prossimi ad una straordinaria svolta epocale nel campo dell’approvvigionamento energetico che ci farà dimenticare la questione dell’inquinamento antropico da CO2 ed abbandonare una volta per tutte la retorica del “politicamente corretto” sui cambiamenti climatici.
Non sta sfuggendo che negli ultimi anni si sta di nuovo pensando di sbarcare sulla Luna. Questa volta si andrà sulla Luna non per spirito pionieristico o per una contesa strategica militare tecnologica fra due blocchi contrapposti,ma per sfruttarla dal punto di vista minerario e commerciale. Come vi dicevo il carburante per la fusione nucleare è fornito dagli atomi di idrogeno; in particolare deuterio e trizio. Mentre il Deuterio è abbondante sulla Terra, il trizio, è un isotopo dell’Idrogeno con due neutroni ed un protone nel nucleo,non è presente e lo si dovrebbe ricavare dal Litio. Questo perché le particelle di trizio prodotte dal sole, vengono catturate dal campo magnetico terrestre e non precipita fortunatamente (esso è debolmente radioattivo) sulla sua superficie.Al contrario la Luna non ha questa protezione e quindi la sua superficie è abbondantissima di trizio. Cina, Stati Uniti, India e la stessa Europa stanno pensando di tornare sulla Luna per usarla come piattaforma per le future missioni spaziali marziane, ma anche e soprattutto, per sfruttare il trizio che giace sulla sua superficie in vista dell’alimentazione delle future centrali nucleari. Poi dal punto di vista ingegneristico la disponibilità di questa fonte di energia produrrà una innovazione tecnologica straordinaria.Saremo capaci probabilmente di creare navicelle spaziali in grado di avvicinarsi notevolmente alla velocità della luce ed effettuare voli alla Star Trek.
Per finire, esprimo solo un mio desiderio: mi farebbe piacere prima che il buon Dio chiuda il sipario della mia esistenza, assistere alla creazione ed alla produzione di energia dalla prima centrale a fusione nucleare della Terra. Sarebbe il coronamento di quel “sogno” con il quale quel ragazzo nel 1979 impressionò i fogli di protocollo all’esame di maturità.
⚓🇮🇹 Al prof. Francesco. Grazie. Domenico ⚓🇮🇹