Scienza

Svolta nel riscaldamento del plasma: la fusione nucleare è sempre più vicina

2024-12-24

Autore: Giovanni

La fusione nucleare, un processo che replica quello che alimenta il Sole, si avvicina sempre di più all'essere una realtà concreta sulla Terra. Molti studi sono in corso per perfezionare i metodi che renderanno possibile questa tecnologia trasformativa. Recentemente, un team di ricerca del Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) ha fatto un'importante scoperta nel campo dell'efficienza del riscaldamento del plasma, uno degli ostacoli principali per la creazione di reattori a fusione nucleare sostenibili.

La fusione nucleare rappresenta una promessa straordinaria per l'energia pulita, contribuendo a un futuro energetico sostenibile. Per farvi un'idea del potenziale, la fusione di solo un grammo di combustibile deuterio-trizio potrebbe generare energia pari a quella di 2.400 galloni di petrolio, il tutto senza produrre gas serra, offrendo un'alternativa ecologica alle fonti di energia tradizionale.

Ma perché la fusione è così complicata? La risposta si trova nel plasma, un gas ionizzato che deve essere riscaldato a temperature estremamente elevate, che superano i centinaia di milioni di gradi Celsius, ben oltre quelle del nucleo solare. Un grande ostacolo per raggiungere tali temperature era rappresentato dai "modi lenti", onde che disperdono energia e riducono l'efficienza del riscaldamento.

La rivoluzione è arrivata grazie all'uso innovativo degli schermi di Faraday, strutture che operano come filtri per le onde elettromagnetiche. Attraverso simulazioni, i ricercatori hanno scoperto che inclinando questi schermi di cinque gradi rispetto all'antenna di riscaldamento, è possibile eliminare i modi lenti e far passare liberamente le onde utili. È un principio simile a quello del microonde, dove le onde trasferiscono energia molecolare, ma con una complessità e precisione maggiori.

Questa scoperta è notevole perché l'orientamento degli schermi si è rivelato cruciale: se l'angolo supera i cinque gradi, la frequenza dei modi lenti aumenta rapidamente. Questo dimostra quanto sia delicato l'equilibrio necessario per ottimizzare il processo di fusione.

Ogni progresso è un passo verso la costruzione di reattori a fusione praticabili e scalabili. Il team di Princeton prevede di continuare la ricerca per esplorare ulteriori metodi per controllare i modi lenti, in modo da facilitare il raggiungimento delle temperature necessarie per le reazioni di fusione.

Un altro aspetto fondamentale è il confinamento del plasma, sul quale si sta lavorando intensamente. Un'iniziativa promettente è rappresentata dal progetto TauEB, lanciato dal Novatron Fusion Group, che combina tre tecniche di confinamento fisico in un approccio innovativo. Se le sfide della fusione nucleare continueranno a essere affrontate con successo, potremmo avvicinarci a una nuova era di energia pulita e sostenibile.