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Con la reazione di fusione nucleare, la stessa che avviene nel sole, un giorno potremmo produrre una quantità infinita di energia sulla Terra. 
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07.12.2021 - 10:000

Trenta secondi più vicini alla forza del sole

La fusione nucleare risolverebbe in un battibaleno i problemi di energia del nostro pianeta.

La strada è però ancora costellata di ostacoli tecnici. Grazie al «sole artificiale» coreano è stata raggiunta una nuova pietra miliare.

È il sogno dell’umanità e sarebbe la soluzione a tutti i problemi energetici della Terra: la fusione nucleare. È dagli anni ‘60 che gli scienziati cercano di ricreare la produzione di energia tramite questa reazione che il nostro sole utilizza da milioni di anni: due atomi si rompono a causa dell’enorme pressione e dell’elevatissimo calore, si fondono e creano un nuovo atomo liberando quindi energia.

La ricerca sulla fusione nucleare è tuttavia ancora più antica e ha un lato oscuro: è stata utilizzata in particolare per lo sviluppo della bomba atomica e della bomba a idrogeno, esplosa per la prima volta nel Pacifico nel 1952. In una bomba a idrogeno la fusione nucleare avviene però in maniera incontrollata. Per utilizzare l’enorme quantità di energia in modo mirato occorre un processo controllato.

Un record grazie al «sole artificiale» coreano

A causa degli ostacoli tecnici, questo sogno è finora rimasto irraggiungibile. Ci avviciniamo a questo processo solo a piccolissimi passi e talvolta viene addirittura messa in questione la fattibilità stessa dell’impresa. In Corea del Sud, i ricercatori del Korea Institute of Fusion Energy sono finalmente riusciti a compiere un passo importante nella giusta direzione: sono riusciti a mantenere stabile per trenta secondi una sfera di plasma a una temperatura di cento milioni di gradi. Un record mondiale.

Il record è stato realizzato nel reattore chiamato «Korea Superconducting Tokamak Advance Research» (KSTAR) o, in breve, «sole artificiale coreano». In un reattore Tokamak, grandi bobine magnetiche a forma di anello disposte attorno al reattore tengono al suo posto il plasma incandescente per un tempo sufficiente a effettuare la fusione nucleare. Se il plasma tocca le pareti si raffredda e non avviene la reazione.

A temperature inferiori (di soli 50 milioni di gradi) il processo è già stato realizzato molto tempo fa. Alcuni ricercatori cinesi hanno mantenuto attivo un reattore Tokamak per 102 secondi a questa temperatura. Per una fusione nucleare che avvenga in modo indipendente e senza un afflusso esterno di energia sono tuttavia necessari almeno cento milioni di gradi.

Ancora trent’anni per avere il primo reattore redditizio

I vantaggi della fusione nucleare sono evidenti: oltre all’infinita quantità di energia che è teoricamente possibile produrre in questo modo, la fusione nucleare è anche sostenibile e sicura. Al contrario della fissione nucleare, con la fusione nucleare il pericolo di incidenti nucleari è nullo e non vengono più nemmeno prodotte scorie radioattive che è necessario seppellire sottoterra per millenni.

La fusione nucleare avviene tuttavia solo a determinate condizioni: se il plasma è troppo caldo o troppo freddo, se c’è troppo o troppo poco combustibile, se ci sono troppe impurità o se il campo magnetico non è perfetto, la fusione si ferma. Una reazione a catena come accade per l’energia atomica non è possibile.

Poiché è così difficile da controllare, ci vorrà ancora del tempo prima che la fusione nucleare diventi realtà. Per stabilire i record mondiali attuali e futuri è stata utilizzata più energia di quanta ne abbia prodotta la fusione. Un reattore commercialmente efficace non sarà quindi disponibile prima del 2050.

ITER
Anche in Europa la ricerca sulla fusione nucleare avanza e anche a grandi passi: a Cadarache in Francia è in costruzione «ITER», il più grande reattore a fusione nucleare al mondo. Al progetto partecipano ricercatori dalla Cina, dall’Europa, dal Giappone, dall’India, dalla Corea del Sud, dalla Russia e dagli Stati Uniti. Il reattore Tokamak dovrebbe produrre plasma a 150 milioni di gradi che verrà tenuto al suo posto da giganteschi magneti raffreddati a -269°C.

Foto: F2E
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