Fusione nucleare: l’energia del futuro?

Vi abbiamo parlato di recente del finanziamento europeo al progetto Iter. Era nostra intenzione approfondire al più presto i dettagli tecnici della cosa con un articolo specifico che parlasse di nucleare a fusione, ma siamo stati anticipati in parte dalla discussione che si è aperta fra i commenti.

Iniziamo con qualche nozione elementare. Una centrale nucleare normale non funziona a fusione, ma a fissione. In pratica è dalla rottura a catena di nuclei atomici che viene liberata una grande quantità di energia (e di radiazioni). Se invece si riesce, al contrario, a creare degli atomi – facendo incontrare e fondere fra loro atomi più semplici – siamo di fronte a un processo di fusione nucleare. Si tratta, fra le altre cose, di un fenomeno che avviene naturalmente nelle stelle, grazie alle particolari condizioni di temperatura e di pressione che vi si trovano. La somma di due atomi crea, però, un nuovo nucleo con una massa più leggera di quella attesa. La massa mancante, infatti, si trasforma in energia, secondo un’applicazione della celebre formula di Einstein:

E=mc²

Si tratta, a conti farri, di una fonte teorica di energia dalle potenzialità apparentemente illimitate. Gli atomi più semplici sono ovviamente quelli che si fondono meglio ed è per questo che si usano di solito negli esperimenti teorici degli isotopi dell’idrogeno: il deuterio e il trizio.

Resta il problema della difficoltà di ricreare le particolari condizioni che possono permettere questa reazione nucleare; insomma, non è facile accendere un piccolo sole sulla terra.

Va detto che la prima esperienza dell’uomo con la fusione nucleare l’abbiamo avuta con la costruzione delle prime bombe H, ovvero le armi termonucleari, impropriamente chiamate bombe atomiche (espressione con la quale s’intendono invece le armi a fissione nucleare). Nella bomba H, un’esplosione dovuta a una reazione a fissione innesca la fusione del trizio con il deuterio (ad esempio). Tale fusione genera un’energia capace di innescare a sua volta un nuovo stadio di fissione nucleare. Si parla perciò di armi a fissione-fusione-fissione.

Ma se gli usi militari sono temibili – i russi costruivano già negli anni nei primi anni ’60 bombe H da 100 megatoni – per molti la fusione nucleare a scopi civili potrebbe essere la manna dal cielo. Le vie per ottenerla sono sostanzialmente due:

1. L’invenzione di un reattore davvero capace di ricreare soprattutto le condizioni di temperatura necessari perché una reazione del genere possa avvenire;
2. Lo studio delle cosiddette reazioni LENR.

Nel secondo caso stiamo parlando di ciò che è volgarmente definito come fusione fredda; l’E-Cat di Andrea Rossi è un reattore che dovrebbe funzionare in questa maniera. Il primo è il caso del progetto Iter.

Di tale progetto parleremo probabilmente meglio in un’altra occasione. Qui basterà ricordare che prevede la costruzione di un reattore a fusione nucleare in Francia – ma con finanziamenti internazionali – più precisamente nella località di Cadarache (neanche tanto lontano dai confini italiani). Ma un progetto simile, anche se in scala ridotta, è attivo anche in Italia. Stiamo parlando di Ignitor.

Come avrete letto fra i commenti al nostro vecchio articolo, il nucleare a fusione è considerato sostanzialmente sicuro. Infatti, un reattore del genere avrebbe degli indubbi vantaggi rispetto ai cugini a fissione:

1. Non genera una reazione a catena, quindi non ci sono rischi di incidenti come a Fukushima o Chernobyl;
2. Non produce scorie radioattive, se non con latenza molto breve. In pratica perderebbero la loro carica di radioattività in pochi anni;
3. Il carburante nucleare – isotopi dell’idrogeno – è di facile reperibilità e scarso o nullo pericolo.

Perfetto? Probabilmente le cose non sono così rosee come possono apparire. Per fare un esempio, il reattore ITER dovrebbe essere innescato da una grande quantità di energia. Tale energia sarà fornita da centrali nucleari tradizionali e per di più di un modello estremamente discutibile: i CANDU (alimentati dal criticatissimo combustibile MOX). Dunque, la decisione dell’UE di investire miliardi nel progetto, di fatto lega la Francia al non poter realizzare quella sortie du nucléaire, che varie parti della società civile stanno chiedendo.

Ad ogni modo, un’enorme centrale termonucleare è già esistente e produttiva per gli abitanti del nostro pianeta. Stiamo parlando, ovviamente, del Sole. Da un certo punto di vista, sia il fotovoltaico, sia l’eolico, trasformano in elettricità un’energia proveniente da delle reazioni di fusione nucleare. Quindi, una cosa è certa: la fusione sarà la fonte energetica del futuro, in un modo o nell’altro.