Fusione nucleare: sulla Terra come nel cuore delle stelle. Parola di Roberto Cesario

fusione fredda

Nucleare sì, nucleare no: questione ancora oggetto di dibattiti intra e internazionali. Ma di quale nucleare si parla? Le centrali ad oggi attive funzionano con il meccanismo della fissione. La sfida del nuovo millennio però sembra essere ormai la fusione, processo di fatto inverso, nel quale due nuclei atomici si fondono con emissione di energia. Di questo ci ha parlato Roberto Cesario, ricercatore presso il Dipartimento di Energia -Divisione di Fusione- del Centro di Ricerche Enea di Frascati (Roma).

La fissione è un meccanismo “comodo”, perché consente di ottenere l’energia che i nuclei immagazzinano per loro natura, con un bilancio nettamente positivo; è considerata un’energia pulita perché il funzionamento delle centrali non comporta inquinamento vivo, ovvero rilascio di sostanze pericolose direttamente nell’atmosfera o negli ambienti acquatici, ma questa presunzione non è reale a causa della presenza delle scorie radioattive, che comportano un serio problema ecologico di smaltimento, e rappresentano un pericolo ambientale che può durare millenni.

Inoltre la fissione è un processo molto pericoloso (è quello alla base delle bombe atomiche), che può dar luogo a reazioni incontrollate qualora ci fosse un incidente (i danni di Fukushima, ma anche quelli del disastro ben più remoto di Chernobyl, stanno ancora creando conseguenze).

La fusione nucleare non comporta alcuno di questi problemi: è veramente pulita, non può portare a reazioni a catena incontrollate, ma soprattutto non consente un rilascio di un grande quantitativo di energia in modo istantaneo, ma molto graduale e quindi perfettamente gestibile. Come riuscire a ottenerla senza investire un’energia di ingresso uguale se non superiore a quella in uscita è tuttavia ancora oggetto di studio.

Roberto Cesario però sostiene come questa sfida non sia tecnologica in senso stretto, ma prima di tutto scientifica, perché la fusione nucleare è un processo che in natura non avviene sulla Terra, ma solo nelle stelle (come il nostro Sole), mentre la fissione si verifica naturalmente anche sul nostro pianeta (come è stato dimostrato nel 1972 quando si scoprì che in alcuni giacimenti africani di uranio si era verificata, spontaneamente, la stessa reazione di fissione che avviene in una centrale nucleare).

C’è chi ritiene che il produrre energia da fusione nucleare sia legato unicamente a difficoltà tecnologiche, come ad esempio realizzare una macchina abbastanza grande e con pareti sufficientemente robuste per sopportare elevatissimi carichi termici –afferma Cesario- Esiste tuttavia il problema di carattere puramente concettuale, cioè non tecnologico, di capire se un fuoco simile a quello di una stella possa effettivamente aver luogo anche sulla Terra”.

Lo studioso, da anni impegnato nella ricerca sulla fusione nucleare, spiega come questo fenomeno, che avviene naturalmente nelle stelle, sia il risultato delle cooperazione di tutte e quattro le forze fondamentali della natura: quella gravitazionale tiene insieme una massa enorme concentrata nel nucleo dei corpi celesti, costringendo gli atomi di idrogeno che la costituiscono a stare così vicini da superare la forza elettromagnetica repulsiva che tenderebbe ad allontanarli, e innescando le interazioni nucleari (forte e debole) che inducono la formazione di un nuovo nucleo, quello di elio, risultato della fusione di quelli di idrogeno.

In laboratorio non possiamo utilizzare le stesse reazioni che avvengono nel Sole, perché ciò richiederebbe una massa grande come quella di una stella, cioè assai più grande del nostro stesso pianeta –continua Cesario- Questo limite esclude la possibilità di utilizzare la cooperazione della forza gravitazionale e dell’interazione nucleare debole: possiamo contare solo sulla forza elettromagnetica, per riscaldare e comprimere l’idrogeno, e l’interazione nucleare forte che rende disponibile l’energia di fusione. Insomma dobbiamo cercare di produrre energia come fa una stella ma con solo due forze fondamentali, e senza sapere se un tale fuoco possa davvero esistere sulla Terra. Ecco perché la ricerca sull’energia da fusione nucleare rappresenta la sfida scientifica, non solo tecnologica, più ambiziosa che l’uomo abbia mai concepito”.

Poiché [la fusione nucleare] avviene spontaneamente solo nelle stelle –conclude il ricercatore- se un giorno si scoprisse un modo per utilizzarla in laboratorio per la produzione d’energia, si giungerebbe alla prima fonte energetica primaria effettivamente prodotta dall’uomo”.

La sfida del millennio è dunque aperta, e gli studiosi promettono di giocarla.

Roberta De Carolis

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