In un contesto globale sempre più orientato verso l’energia sostenibile e le fonti rinnovabili, la fusione nucleare sta riemergendo come un tema centrale nella ricerca scientifica. Questa riscoperta avviene grazie a teorie formulate oltre cinquant’anni fa e si concretizza in Italia, precisamente nel dipartimento di Fisica e Astronomia “G. Galilei” dell’Università di Padova, sotto la direzione del professor Lorenzo Fortunato.
La fusione nucleare, il processo che alimenta le stelle, ha affrontato storicamente numerosi ostacoli, in particolare durante la Guerra Fredda, quando molte ricerche furono congelate. Negli anni ’90, con la desecretazione di vari documenti, è emerso un vasto patrimonio di conoscenze che ora i ricercatori stanno riscoprendo. Fortunato e il suo team si stanno dedicando a un concetto storico: il ciclo di Jetter, proposto dal fisico tedesco Ulrich Jetter. Questo ciclo prevede la combustione di deuteruro di litio-6 solido a temperatura ambiente, in presenza di neutroni.
il ciclo di Jetter e il confinamento del plasma
Uno degli aspetti più interessanti del ciclo di Jetter è la sua capacità di affrontare uno dei problemi più significativi degli attuali reattori a fusione: il confinamento del plasma. Attualmente, il plasma, un gas ionizzato che raggiunge temperature estremamente elevate durante le reazioni di fusione, richiede l’uso di magneti superconduttori molto potenti, comportando costi elevati e complessità ingegneristiche. Il ciclo di Jetter propone invece di ridurre questa necessità, offrendo una via alternativa per semplificare la realizzazione di reattori a fusione.
risultati promettenti e sostenibilità
Fortunato, insieme ai suoi studenti e ai ricercatori dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), ha avviato uno studio sulle reazioni nucleari indotte da fasci di neutroni nei cristalli di litio. Grazie a moderne compilazioni di dati nucleari, sono state realizzate simulazioni dettagliate i cui risultati sono stati pubblicati nel Data Repository dell’Università di Padova. Questo approccio aperto alla scienza è fondamentale per lo sviluppo di progetti innovativi, poiché favorisce la collaborazione e la condivisione di conoscenze.
I risultati ottenuti dal team di Fortunato sono promettenti. In uno scenario ideale, il potenziale di rilascio di energia è straordinario. Anche in uno scenario più realistico, che considera le perdite energetiche dovute al movimento degli ioni carichi, la produzione di energia risulta altamente vantaggiosa. Si stima che la nuova tecnica possa offrire un’efficienza mille volte superiore rispetto all’energia generata dalla combustione chimica, senza il rilascio di radiazioni pericolose, un aspetto cruciale in un’epoca in cui la sicurezza ambientale è fondamentale.
i vantaggi della fusione nucleare
La fusione nucleare presenta numerosi vantaggi rispetto ad altre fonti di energia:
- Produzione di scorie ridotte: A differenza della fissione nucleare, la fusione produce solo elio e una quantità relativamente bassa di neutroni.
- Risorse abbondanti: Le risorse utilizzate per la fusione, come il deuterio, sono facilmente reperibili.
- Sostenibilità a lungo termine: La fusione rappresenta un’opzione sostenibile per soddisfare il fabbisogno energetico globale.
Le ricerche condotte all’Università di Padova si inseriscono in un contesto internazionale di crescente interesse per la fusione nucleare. Progetti come ITER in Francia e vari sforzi privati negli Stati Uniti stanno cercando di realizzare reattori a fusione commercialmente viabili. Tuttavia, il lavoro del team di Fortunato si distingue per l’innovatività del ciclo di Jetter, potenzialmente una svolta nel campo.
In un momento in cui l’umanità affronta le sfide del cambiamento climatico e della crisi energetica, la riscoperta di teorie scientifiche del passato può fornire la spinta necessaria per innovazioni future. La fusione nucleare non è solo una possibilità per un’energia pulita e illimitata, ma rappresenta anche un simbolo della resilienza della ricerca scientifica. Con la guida di ricercatori come Lorenzo Fortunato, l’Italia si posiziona nuovamente come un attore chiave nel panorama della fisica nucleare e dell’energia sostenibile, contribuendo a scrivere un nuovo capitolo nella storia della fusione.