Fusione nucleare, risultato storico: una reazione ha prodotto più energia di quella necessaria a innescarla

Le indiscrezioni circolavano già da ieri, ma è da poco che abbiamo tutti i dettagli. Di cosa stiamo parlando? Della notizia scientifica del giorno, ovvero della prima volta in cui una fusione nucleare controllata ha restituito un guadagno netto di energia. In estrema sintesi, presso i laboratori del Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), in California, si è riusciti a ottenere per la prima volta più energia di quella necessaria a innescare una reazione di fusione.

Laddove le attuali centrali nucleari rilasciano energia dalla scissione degli atomi nelle reazioni di fissione, i reattori a fusione puntano a produrre energia nello stesso modo in cui lo fa il Sole, avvicinando i nuclei affinché si uniscano tra loro formando il nucleo di un nuovo elemento chimico più pesante. In questo modo è possibile ottenere energia pulita (senza scorie significative) che, in futuro, potrebbe consentirci di dire addio ai combustibili fossili.

L'esperimento condotto il 5 dicembre presso la National Ignition Facility (NIF) dell'LLNL è basato sulla tecnologia del "confinamento laser", diversa da quello magnetico usato in altri esperimenti di fusione controllata come l'europeo ITER. "Abbiamo una comprensione teorica della fusione da oltre un secolo, ma il viaggio dal sapere al fare può essere lungo e arduo. La pietra miliare di oggi mostra cosa possiamo fare con la perseveranza", ha affermato il dottor Arati Prabhakar, consigliere capo del presidente per la scienza e la tecnologia e direttore dell'ufficio della Casa Bianca per la politica scientifica e tecnologica.

Sono serviti 192 raggi laser puntati su un minuscolo pellet di combustibile (composto da trizio e deuterio) e 2,05 megajoule (MJ) di energia per innescare la reazione di fusione, ottenendo in uscita un valore di 3,15 megajoule.

Più precisamente, i laser hanno colpito un piccolo cilindro d'oro noto come hohlraum, che converte i raggi UV in raggi X. All'interno, sospesa, una capsula rivestita di diamante delle dimensioni di un granello di pepe, contenente due isotopi di idrogeno, deuterio e trizio, che i raggi X hanno fatto implodere, creando un plasma ad alta temperatura e pressione che ha compresso il combustibile all'interno fino al punto in cui i suoi nuclei si sono fusi e hanno rilasciato un'enorme quantità di energia. Solo il 4% del combustibile deuterio-trizio è bruciato nella reazione di fusione, il che suggerisce ampi margini di miglioramento. 

Un risultato storico, che innescherà nuovi investimenti nel settore – anche privati - e ci avvicinerà all'addio ai combustibili fossili. Quando? Difficile dirlo, ad essere cauti si parla di una prima centrale commerciale in circa 30-40 anni. Al Lawrence Livermore National Laboratory professano cautela: "Sono ancora necessari molti sviluppi scientifici e tecnologici per ottenere una IFE (energia di fusione inerziale) semplice ed economica per alimentare case e aziende".

Già, perché se il risultato dimostra che quanto teorizzato è davvero possibile, e quindi è di rilevanza davvero senza precedenti, ci sono molti aspetti che bisognerà affrontare e risolvere prima di rendere la fusione nucleare l'energia del mondo. Ad esempio, è utile sapere che per far arrivare i laser alla potenza necessaria per produrre l'energia di innesco è stato necessario prelevare dalla rete elettrica 300 megajoule di potenza.