Nuove ricerche sulla fusione nucleare inerziale: una possibile alternativa al National Ignition Facility

Nuove ricerche sulla fusione nucleare inerziale: una possibile alternativa al National Ignition Facility
Una vista dall’interno della camera mentre avveniva la fusione. (Foto del Laboratorio per l’Energetica Laser dell’Università di Rochester / Eugene Kowalu)

Ottenere più energia dalla fusione nucleare è un passo fondamentale per renderla la fonte di energia del futuro. Finora, è stato raggiunto solo in un sistema – l’approccio di fusione inerziale del National Ignition Facility (NIF). Nuove ricerche su un approccio simile mostrano che il NIF potrebbe avere concorrenza nel campo della fusione inerziale.

La fusione nucleare è ciò che alimenta le stelle, la fonte di energia più comune nell’universo. Eppure, non possiamo facilmente ricrearla qui sulla Terra perché non possiamo comprimere l’idrogeno allo stesso modo in cui la gravità fa nel nucleo delle stelle. Per aggirare tale requisito, l’approccio di fusione inerziale utilizza laser per comprimere una pallina di combustibile così tanto da farla accendere.

Il NIF utilizza un metodo indiretto. Il loro sistema ha alcuni dei laser più potenti al mondo che colpiscono un contenitore chiamato hohlraum, convertendosi in raggi X. Sono i raggi X che poi comprimono la pallina di combustibile e rilasciano energia. Il metodo presentato in nuove ricerche da parte di scienziati dell’Università di Rochester si avvicina alla fusione colpendo direttamente la pallina di combustibile con i laser.

Hanno dimostrato ciò che chiamano “candela di accensione”. Il sistema laser è circa 100 volte meno potente di quello utilizzato dal NIF eppure è stato in grado di comprimere la capsula di combustibile e avviare fusioni nucleari. È stata una piccola frazione di energia, ma ha mostrato che non era solo il plasma che era caldo, c’era un plasma che si stava fondendo.

“Generare più energia di fusione rispetto al contenuto di energia interna in cui avviene la fusione è una soglia importante”, ha detto l’autore principale del primo articolo, il dottor Connor Williams, ora uno scienziato presso i laboratori nazionali di Sandia in progettazione di radiazioni e obiettivi ICF, in una dichiarazione. “Questo è un requisito necessario per qualsiasi cosa si voglia realizzare in seguito, come la combustione dei plasmi o il raggiungimento dell’accensione”.

Il lavoro è stato realizzato utilizzando il laser OMEGA, il laser accademico più grande al mondo. Tuttavia, è molto meno potente rispetto al NIF. Il team era interessato a modellare ciò che potevano ottenere con un tale laser e le simulazioni sono estremamente promettenti.

“Se alla fine si riesce a creare la candela di accensione e a comprimere il combustibile, il drive diretto ha molte caratteristiche favorevoli per l’energia di fusione rispetto al drive indiretto”, ha detto l’autore principale del secondo articolo, il dottor Varchas Gopalaswamy. “Dopo aver scalato i risultati di OMEGA a qualche megajoule di energia laser, si prevede che le reazioni di fusione diventino autosostenibili, una condizione chiamata ‘plasmi che bruciano’”.

Anche se i progressi e i successi record si accumulano con questo e altri metodi, la strada verso una fusione nucleare commerciale fattibile è molto lunga. Un esperimento come questo presenta alternative valide ai metodi testati.

Gli articoli sono pubblicati su Nature Physics, qui e qui.

L’articolo Nuove ricerche sulla fusione nucleare inerziale: una possibile alternativa al National Ignition Facility sembra essere il primo su Scienze Notizie.

/ 5
Grazie per aver votato!

Scroll to Top