Fusione nucleare, Minopoli (AIN): “È una realtà…ma dei prossimi 20 anni”

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Umberto Minopoli, Presidente dell’Associazione Italiana Nucleare, interviene sugli esperimenti verso la fusione nucleare.

Il JET (Joint European Torus) è il più grande reattore sperimentale di fusione in Europa. È nato nel 1978 come un programma di cooperazione europea. È un modello più piccolo del tokamak del consorzio internazionale ITER, il futuro reattore, in costruzione a Cadarache, nella Provenza francese.

Nel 1997, JET ottenne già un importante risultato sul fattore di guadagno di energia dell’esperimento di fusione. Di che si tratta? Si chiama fattore Q: il punto ( Q=1) della reazione di fusione in cui l’energia ottenuta dalla reazione supera quella immessa per creare e alimentare il plasma. Insomma, il punto di break even. L’energia che si ottiene si manifesta sotto forma di uno sbuffo, una scintilla. Misurata, essa deve risultare, in quantità, superiore all’energia immessa (Q=1) per provocarla. Finora questo punto Q=1 è stato solo avvicinato. Il record era, sempre, di JET con lo 0,67 del 1997.

Altro problema: lo sbuffo dura poco. Nel 2021, a questo riguardo, il record annunciato è stato ottenuto al tokamak di Hefei, in Cina, dove il reattore EAST è riuscito a mantenere il plasma continuo per 1056 secondi. Occorre capire però che si tratta, in ogni caso, di risultati ottenuti in laboratorio, su macchine piccole. Il vero salto di qualità ci sarà quando Q sarà ottenuto in un tokamak (o altra macchina di fusione) che sperimenterà le quantità rapportabili ad una futura centrale elettrica. Questo lo farà il reattore tokamak ITER, in costruzione a Cadarache, in Francia, che sarà completato nel 2027. ITER tenterà di “guadagnare” 500 megavatt di energia, immettendone 50. Ben altri numeri.

Sempre sulla fusione

Sono un deciso sostenitore della fusione nucleare. Ma dire che, dopo l’esperimento del Jet, essa è un’alternativa, già pronta, alla fissione nucleare è una palese bugia, frutto di disinformazione. Per due motivi fondamentali.

Primo: tutti gli esperimenti di cui si parla, a partire da quello importante del Jet di Culham, sono esperimenti, appunto, di “fisica” del plasma. Non sono, ancora, “prove elettriche”. E le esigenze di prove fisiche del plasma non sono ancora finite. Non si è ancora raggiunto un vero guadagno tra energia immessa per creare e alimentare il plasma (il combustibile della fusione) e l’energia ricavata. Non si è ancora raggiunta una durata del plasma oltre le scintille di secondi. Infine, non si hanno ancora le prove di resistività dei materiali alle tremende temperature del plasma.

Successi come quelli del Jet sono passi avanti verso la fusione. Non sono la prova, purtroppo, che gli esperimenti sono da considerarsi conclusi. Il Jet è una macchina sperimentale da laboratorio. Non è un “dimostratore” della fusione. Per questi occorrono, nelle ipotesi più ottimistiche ancora, almeno, 10 anni. I dimostratori poi (lo dice la parola stessa) saranno macchine ancora sperimentali. Non vere e proprie centrali elettriche commerciali.

Secondo: la vera prova della fattibilità della fusione sarà Iter. Esso (che è una macchina sperimentale, non una centrale elettrica) proverà il plasma in un reattore delle dimensioni di una futura centrale elettrica (500 MW). Tutti gli esperimenti, finora, sono su macchine di piccola dimensione. Non sapremo mai se sarà possibile produrre centinaia di megawatt continuativi, in un grande reattore di fusione se non lo proviamo. A questo serve Iter. Che comincerà le sue prove (si spera) dopo il 2027.

La fusione nucleare non è più un sogno. È una realtà. Ma dei prossimi 20 anni. Non di domani mattina. Insomma, dire che la fusione nucleare è un’alternativa alla fissione e alle centrali nucleari di oggi è un azzardo e una bugia. Che fa male alla fusione.

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