Il 2020 si è concluso con un bel colpo di coda scientifico! Un team di ricerca della Corea del Sud è riuscito a riprodurre una ‘stella in miniatura’ per pochi secondi. Questo grazie a un reattore a fusione nucleare che in futuro potrebbe garantirci enormi quantità di energia elettrica senza alcuna scoria radioattiva e a costi bassissimi.
Immaginate di poter imbrigliare il potere di una stella in una struttura di poche decine di metri. Cosa che ha ispirato anche Stan Lee e Jack Kirby quando hanno ideato il reattore Arc della saga di Iron Man.
Cenni storici
Eufemismi e iperboli a parte, andiamo a vedere come stanno effettivamente le cose. L’idea di riprodurre una stella artificiale per generare energia elettrica pulita e illimitata è stata partorita da due fisici dell’Unione Sovietica negli anni ’50. Igor Tamm e Andrei Sakharov per primi idearono il reattore Tokamak al centro degli esperimenti sulla fusione nucleare.
Questo reattore non è altro che una enorme ciambella composta da potentissimi elettromagneti in grado di mantenere in sospensione un plasma incandescente a milioni di gradi centigradi di temperatura e pressioni inaudite.
Lo scopo è quello di replicare in piccolo quel che accade nel nucleo di ogni stella, ovvero comprimere l’idrogeno fino a superare la repulsione tra i nuclei atomici fino a farli fondere tra loro generando così dell’elio e una enorme quantità di energia. Tutti conosciamo la celebre equazione di Einstein che determina questa quantità di energia e=mc2.
Per raggiungere questo obiettivo si deve portare il gas di idrogeno prima al quarto stato della materia, quello di plasma, e poi continuarne a incrementarne temperatura e pressione (tramite confinamento elettromagnetico), fino a innescare la fusione degli atomi.
Nelle stelle questo processo avviene in automatico per l’enorme temperatura e pressione raggiunta dall’idrogeno e tracce di altri elementi che le compongono. Mentre sulla Terra si cerca di replicare questo processo con i reattori Tokamak.
L’esperimento coreano
Il team del laboratorio KSTAR della Corea del Sud è riuscito per una manciata di secondi a replicare il funzionamento di una stella. KSTAR è l’acronimo di Korea Superconducting Tokamak Advanced Research, nome del progetto pilota che sta guidando gli scienziati coreani.
Per ottenere questo risultato, il plasma di idrogeno è stato portato alla temperatura di cento milioni di gradi centigradi. E le tecnologie per confinare un plasma con una temperatura tale sono fondamentali per il progetto. Con l’ultimo esperimento si è riusciti a mantenere tale temperatura per la durata di 20 secondi.
Infrangere la barriera dei 20 secondi è stato un risvolto fondamentale per questo tipo di ricerca. L’obiettivo attuale del progetto KSTAR è di riuscire a mantenere tale temperatura stabile per cinque minuti entro il 2025.
“Le tecnologie necessarie per il mantenimento del plasma alla temperatura di cento milioni di gradi centigradi“, ha spiegato Si-Woo Yoon, Direttore del progetto KSTAR. “Sono cruciali per la realizzazione dell’energia di fusione: per questo, essere riusciti a mantenere il plasma a quella temperatura per venti secondi è un importante punto di svolta verso la meta finale“.
E l’Italia?
Anche l’Italia sta facendo la sua parte nella la ricerca della fusione nucleare con ben due progetti attivi fin dagli anni ’90. Il primo e più conosciuto è l’FTU (Frascati Tokamak Upgrade), che va avanti presso i laboratori ENEA nella città di Frascati. Mentre il secondo è l’RFX (Reversed-Field eXperiment) gestito da un consorzio di Padova in collaborazione con il CNR.
Fonte: Wired
