Fusione Nucleare? "Yes We Can!"
di Laurence Hecht,
direttore della rivista 21st Century Science & Technology
11 gennaio 2009
John Nuckolls, ex direttore del Laboratorio Nazionale Lawrence Livermore (LLNL), ha di recente proposto una strategia decennale per realizzare la fusione indotta da laser ad alta potenza, che stima potrebbe costare una somma pari al 10% dei 150 miliadi di dollari che costituirebbero, secondo quanto annunciato da Barack Obama, il bilancio economico destinato al problema energetico americano. I contenuti della proposta del dott. Nuckrolls riguardano alcuni temi scientifici poco considerati dall’opinione pubblica in generale, ma che da questa dovrebbero essere meglio conosciuti.
Nel procedimento immaginato per ottenere la fusione nucleare del deuterio (talvolta combinato con trizio), un piccolo bersaglio di quest’isotopo è sottoposto ad una forte compressione, dovuta ad un’onda d’urto prodotta da potenti fasci laser focalizzati. La fusione così ottenuta, di un nucleo di deuterio e un nucleo di trizio, dà luogo ad un unico nucleo di elio, con l’espulsione di un neutrone. La massa dei prodotti di tale reazione è inferiore alla somma delle masse dei nuclei iniziali; questa differenza si manifesta in forma di energia, nel rispetto della famosa equazione E = mc2. L’energia rilasciata da ogni evento di fusione è di molto superiore a quella rilasciata da un evento di fissione di un nucleo di uranio, la quale – a sua volta - è milioni di volte più grande dell’energia liberata bruciando una molecola di benzina o di metano. Il calore prodotto dall’energia di fusione, pertanto, può mettere in movimento le turbine di una centrale elettrica con un’efficacia senza precedenti. Esso, inoltre, può essere usato per alimentare la cosiddetta torcia di fusione [1], per scomporre minerali metalliferi o rifiuti (tossici, farmaceutici, industriali, contenenti metalli preziosi, ecc.) nei loro costituenti elementari.
Presso quel laboratorio, il dott. Nuckolls condusse per molti anni la ricerca sulla fusione indotta da laser. Ora propone "quattro tappe per la fusione nucleare":
- Costruire un efficiente modulo laser ad alta potenza, una fabbrica di bersagli per il laser e una camera di fusione;
- Costruire un sistema di produzione d’energia a fusione inerziale capace di sostenere alte temperature e sovratensioni;
- Costruire un reattore di fusione;
- Costruire un impianto che possa accogliere un reattore di fusione.
La fusione indotta da laser, conosciuta anche come fusione a confinamento inerziale, è un processo possibile da molto tempo. È per questa ragione che costituiva una delle principali direttrici di ricerca, allorché il programma nazionale (americano) sulla fusione nucleare fu effettivamente cancellato, negli anni Ottanta. Nuckolls, in quegli anni, si stava proprio occupando di procurare il necessario per trasformare un prototipo dimostrativo funzionante in un progetto commerciale di produzione d’energia.
La produzione di energia di fusione per confinamento inerziale è un metodo derivato da quello impiegato per far esplodere una bomba H: come applicazione civile e pacifica fu elaborato, infatti, nella forma di ricaduta della ricerca militare condotta in quel laboratorio. Una delle sue possibili varianti, nota come "guida indiretta", si impiega una camera chiamata hohlraum per focalizzare i raggi X termici prodotti con il riscaldamento a laser, i quale a loro volta possono guidare la fusione nucleare. I bersagli contenuti in questa camera chiusa sono impiegati soltanto per simulare i test sulle armi termonucleari. La tecnica impiegata necessita della comprensione della singolarità che si manifesta allorché l’onda d’urto di forma. La ricerca sovietica in tal senso era stata stimolata dallo studio del famoso articolo in cui Bernhard Riemann aveva previsto la formazione di onde d’urto sonore alcuni decenni prima che potessero essere verificate sperimentalmente.
Alcune varianti di fusione nucleare a confinamento inerziale non richiedono i laser. Tra queste è, per esempio, il metodo a strizione (pinch), per cui alcuni sottili fili conduttori vengono vaporizzati per mezzo di un’intensa corrente elettrica e il vapore metallico così formato causa la compressione di un cavo produttore di raggi X, i quali a loro volta conducono la fusione del bersaglio finale.
Un altro metodo, proposto recentemente dal dott. Friedwardt Winterberg[2], una scarica ad alta tensione ottenuta entro un acceleratore della prima ora (il "Marx Generator"), produce un campo di pressione magnetica istantanea ad alta intensità, in grado di comprimere un bersaglio conico di deuterio e trizio per mezzo di un’ingegnosa configurazione geometrica.
Il dott. Nuckolls ha proposto di dire "Yes We Can" alla fusione nucleare, nel corso di un incontro annuale della Fusion Power Associates, tenuto il 3-4 dicembre 2008. Insieme ad un altro pioniere della fusione nucleare, Richard F. Post, i due hanno ricevuto un riconoscimento speciale ai loro contributi pionieristici allo sviluppo della tecnologia di fusione. Il dott. Post, ora novantenne, è stato un leader nello sviluppare anche le altre tecniche di fusione nucleare a confinamento magnetico.
Lyndon LaRouche è attivo sul fronte della difesa e della promozione dell’energia di fusione sin dagli anni Settanta. Il suo appello per una politica energetica razionale prevede l'espansione immediata dell'utilizzo dell’energia nucleare (specialmente della cosiddetta quarta generazione di reattori ad alta temperatura[3]), addizionali ricerche e lo sviluppo delle tecniche di fusione, e un impegno a proseguire le indagini sugli effetti nucleari anomali manifestatisi nel fenomeno della cosiddetta "fusione fredda".
Collegamenti:
[1] Vedi il dossier sulla torcia di fusione ("Creating New Raw Materials For the 21st Century"), su 21st Century Science & Technology.
[2] Vedi l'intervista "A Revolutionary Concept for Fusion Energy", su 21st Century Science & Technology.
[3] Vedi il dossier sui reattori nucleari ad alta temperatura ("Modular High-Temperature Reactors Can Change The World"), su 21st Century Science & Technology.
