Il problema delle risorse energetiche è un tema attuale oggi più che mai: abbiamo visto giusto pochi giorni fa le immagini delle manifestazioni tenutesi in Germania contro la riapertura della miniera di carbone di Garzweiler, alle quali ha partecipato anche Greta Thunberg. Se gli ambientalisti condannano fortemente l’uso di combustibili fossili, ancora più dura è la loro posizione riguardo al fare ricorso all’energia proveniente dalle centrali nucleari, che sfruttando la fissione nucleare, utilizzano fonti energetiche non rinnovabili e producono scorie radioattive pericolose e non facilmente stoccabili, anche se hanno zero emissioni di CO2. La fame di energia della nostra specie e la carenza di fonti finora utilizzate, ha spostato l’attenzione verso  la fusione nucleare, che avviene con elementi molto abbondanti e, cosa più importante, non produce alcun tipo di scorie radioattive. 

La fusione nucleare, che avviene nelle stelle,  è una reazione che inizia coinvolgendo i nuclei di due atomi di isotopi di idrogeno che, fondendosi, formano un nucleo di elio. Procede poi per successive reazioni che portano alla formazione di tutti gli elementi della tavola periodica.

Tale reazione forma atomi più stabili rispetto a quelli di partenza, così l’energia di legame si libera anche sotto forma termica in grande quantità 

Tuttavia, affinché i nuclei di partenza, che sono carichi positivamente,  si uniscano, deve essere loro fornita una grandissima quantità di energia per avvicinarli, cosa che rende la reazione molto difficile da realizzare. 

Il 5 dicembre dello scorso anno si è avuto un grande annuncio: un gruppo di scienziati del laboratorio di Livermore, in California, è riuscito ad ottenere dalla reazione più energia di quella investita per innescarla grazie al metodo del confinamento laser. Una capsula sferica, che racchiudeva da una miscela di deuterio e trizio (isotopi dell’idrogeno), posta all’interno di un cilindro lungo alcuni millimetri, è stata colpita da 192 fasci laser che, penetrando attraverso dei fori posti sul cilindro, hanno generato raggi X. A loro volta, i raggi X hanno colpito il guscio esterno della sfera portando gli atomi contenuti  allo stato di plasma, ovvero di un gas composto di particelle elettricamente cariche. Il plasma, ad altissima temperatura, ha fatto sì che si raggiungessero le condizioni di temperatura e di pressione ideali per innescare la fusione: i 2,05 megajoule portati dai raggi laser hanno permesso di liberarne 3,15, con un ricavo complessivo di 1,10 megajoule. 

Oltre a questo metodo di confinamento dell’idrogeno, esiste anche il confinamento magnetico, attualmente studiato dai ricercatori del progetto ITER per poter realizzare il più grande impianto per la fusione nucleare del mondo. In questo caso, la miscela di deuterio e trizio allo stato di plasma viene mantenuta lontana dalle pareti interne del reattore (la cui forma può essere paragonata a quella di una ciambella) per mezzo di un campo magnetico generato da potentissimi elettromagneti, che però hanno bisogno di elevatissime quantità di energia per poter funzionare, così come per produrre il plasma stesso.

Il confinamento laser ha permesso agli scienziati di ottenere risultati che ancora oggi non sono stati raggiunti sfruttando l’elettromagnetismo: c’è però da dire che il guadagno energetico registrato nel laboratorio californiano non tiene minimamente conto della ingentissima quantità di energia che si è resa necessaria per poter attivare i 192 laser, quasi 300 volte l’energia ricavata.

Proprio a causa di questo ostacolo, per produrre un reattore a fusione ci potrebbero volere addirittura decenni: dunque, perché questa scoperta è così importante? Innanzitutto, è un enorme passo avanti nella conoscenza dei fenomeni che hanno costruito l’universo, poi, come è già stato detto in precedenza, la fissione nucleare non dà origine ad alcun tipo di sostanze di scarto radioattive e, questione di non minor importanza, permetterebbe a tutti gli stati di avere energia pulita. Quindi, sebbene dovremo imparare ad avere più cautela nell’uso delle risorse che la Natura ci offre, e non solo per motivi politici, seguiamo con attenzione gli aggiornamenti sulle ricerche, sperando che in futuro la scienza possa aiutarci a trovare una risorsa energetica fruibile da tutti e per nobili scopi.