Fusione nucleare e ITER: sorge un nuovo sole?

Il 9 febbraio 2022, il Regno Unito ha conquistato il centro della scena in termini di sviluppo sostenibile. Gli scienziati che lavorano al Joint European Torus (JET) - un reattore a fusione vicino a Oxford - hanno annunciato di aver prodotto una quantità di energia mai raggiunta prima attraverso il processo di "fusione nucleare". Ma cos'è la fusione nucleare e perché è importante per lo sviluppo sostenibile? Anche la Francia vi contribuisce? Scopriamolo!


Fonte: https://www.iter.org/album/Media/4%20-%20Aerial

Fusione nucleare

La fusione nucleare è una reazione nucleare in cui due nuclei nucleari si fondono e, unendosi, rilasciano una quantità significativa di energia. In effetti, questa è la reazione che avviene nelle stelle, compreso il Sole, ed è la loro fonte di energia. Se, da un lato, la fusione stellare avviene tra due atomi di idrogeno, dall'altro, la fusione nucleare più facile da riprodurre "artificialmente" è quella tra due isotopi dell'idrogeno, cioè deuterio e trizio. In effetti, entrambi si trovano facilmente in natura e si stima che da pochi grammi di questi reagenti si potrebbe produrre energia sufficiente a coprire il fabbisogno energetico di una persona che vive in un paese sviluppato per oltre sessant'anni.

Tuttavia, l'importanza della fusione nucleare non è dovuta solo alla quantità di energia che rilascia o alla facilità di estrazione degli elementi necessari per realizzarla. Il vero vantaggio di questa reazione nucleare sta nel fatto che può diventare una fonte di energia sostenibile: la produzione di energia attraverso la fusione nucleare non genera gas serra e l'unico sottoprodotto è l'elio, una sostanza non tossica. Allora perché non ha ancora sostituito altre fonti energetiche più inquinanti e/o meno redditizie?


Nonostante i numerosi esperimenti condotti da diversi scienziati, non è ancora stato ottenuto un guadagno netto di energia. Affinché si verifichi la fusione, è necessario raggiungere una temperatura molto elevata (oltre 10 milioni di gradi) e mantenerla ad alta pressione per il tempo necessario a produrre più energia di quella utilizzata per avviare la reazione. L'esperimento al JET era molto promettente, ma non ha ancora prodotto energia netta. Tuttavia, c'è un altro progetto che fa ben sperare per la fusione nucleare e in cui la Francia svolge un ruolo centrale: il progetto ITER.


Il progetto ITER

Il progetto ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) è stato approvato nel 2006 quando Cina, UE, India, Giappone, Corea, Russia e Stati Uniti hanno firmato un accordo per la costruzione di un tokamak, una macchina per dimostrare la fattibilità della fusione nucleare controllata. Il Tokamak ITER sarà utilizzato per testare i materiali e le tecnologie migliori per produrre energia netta e renderla infine disponibile su base commerciale.


Oltre a partecipare come Stato membro dell'UE, la Francia svolge un ruolo fondamentale in questo progetto. In primo luogo, ha fornito il sito per il tokamak: a Saint-Paul-lez-Durance, nel dipartimento Bouches-du-Rhône, un sito di 180 ettari ospita gli impianti per la costruzione di questa macchina. Inoltre, questo sito, scelto per le sue caratteristiche geologiche, sismiche, idrologiche e infrastrutturali, è vicino al centro studi nucleari di Cadarache, che a sua volta è stato fondamentale sia per i lavori preparatori sia per la gestione dei contributi finanziari e "materiali" della Francia. Infine, anche gli enti locali limitrofi, con il loro contributo di 467 milioni di euro, sono stati fondamentali in termini di finanziamento. Se il progetto ITER sta diventando realtà, è anche grazie al contributo sostanziale della Francia.


Sta sorgendo un nuovo sole?

Recentemente sono stati compiuti progressi significativi nella fusione nucleare, che è importante alla luce del suo significato per la lotta contro il cambiamento climatico e la crisi energetica. Se è vero che questo processo non ha ancora generato energia netta, è anche vero che progetti come JET o ITER sono molto promettenti. In particolare, quest'ultimo mira a individuare esattamente le condizioni giuste per ottenere un guadagno netto di energia. Naturalmente la strada da percorrere è ancora lunga: la prima operazione deuterio-trizio è prevista per il 2035 e, inoltre, la situazione in Ucraina potrebbe mettere a rischio la cooperazione internazionale. Tuttavia, diversi Paesi, soprattutto la Francia, si sono impegnati a mobilitare molte risorse affinché il progetto si concretizzi e, inoltre, l'80% del reattore è già stato costruito. Avremo un nuovo "sole" sul nostro pianeta? Purtroppo non possiamo dare risposte definitive, ma speriamo che tutti gli ostacoli vengano superati e che si possa beneficiare di questa formidabile fonte di energia.



Fonti

https://www.lemonde.fr/sciences/article/2022/02/14/fusion-nucleaire-nouveau-record-pour-le-jet-europeen_6113555_1650684.html


https://www.iaea.org/fr/energie-de-fusion/quest-ce-que-la-fusion-pourquoi-est-elle-si-difficile-a-realiser


https://www.iter.org/fr/sci/whatisfusion


https://www.iter.org/fr/sci/Fusion


https://www.iter.org/fr/proj/inafewlines


http://www.fusione.enea.it/PROJECTS/iter/index.html.it


https://www.iter.org/fr/mach/tokamak


https://ec.europa.eu/info/news/focus-fusion-power-and-iter-project-2021-mai-17_it


https://www.iter.org/fr/org/iterinfrance


https://ilmanifesto.it/la-guerra-a-colpi-di-big-science


https://www.giornaledibrescia.it/rubriche/team/il-sole-nelle-mani-dell-uomo-iter-e-la-fusione-nucleare-1.3660188#:~:text=L'obiettivo%20di%20ITER%2C%20il,Paesi%20di%20tutto%20il%20mondo.

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