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Fisica: battuto il record della fusione laser

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Le armi termonucleari possono essere pericolose, ma sono anche un mistero. Questo è il motivo per cui i fisici della struttura laser primaria del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti hanno battuto il loro record mondiale all’inizio di questo mese quando hanno generato più di 10 quadrilioni di watt di potenza di fusione, secondo un recente post sulla rivista scientifica Nature.

Mentre l’energia è durata solo per una frazione di secondo, ha raggiunto una scala equivalente a circa 700 volte la capacità di generazione dell’intera rete elettrica degli Stati Uniti in un determinato momento.

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Tuttavia, a meno che questa reazione storica non venga ripetuta presto, gli scienziati potrebbero avere difficoltà a riprodurre e verificare l’esperimento preciso, potenzialmente bloccando gli sforzi scientifici ai margini della ricerca sulle armi nucleari.

I supercomputer statunitensi stanno analizzando cosa succede in una reazione di fusione 

La svolta ha contribuito a sollevare gli spiriti riguardo al National Ignition Facility (NIF), che mira a produrre più energia di quella necessaria per funzionare, per ottenere una reazione di fusione sostenuta. La struttura da 3,5 miliardi di dollari del Lawrence Livermore National Laboratory, in California, è stata progettata per indagare sulle reazioni di fusione nel cuore delle armi termonucleari, non per funzionare come una vera e propria centrale elettrica. 

Ma sulla scia del divieto degli Stati Uniti sui test nucleari sotterranei nel 1992, il dipartimento dell’energia ha suggerito al NIF di entrare a far parte di un vasto programma di gestione delle scorte, che testa l’affidabilità delle armi nucleari senza effettivamente innescare una detonazione. E con l’ultima scoperta della fusione laser, gli scienziati stanno iniziando a credere che il NIF potrebbe avere successo in questo scopo, non solo per la guerra, ma anche per la pace.

“Questa è davvero la domanda scientifica per noi al momento”, ha affermato il vicedirettore Mark Herrman di Livermore, su Nature. “Dove possiamo andare? Quanto ancora possiamo andare?” 

Il NIF non è riuscito a raggiungere il suo obiettivo iniziale di raggiungere un’accensione per fusione entro il 2012, da allora gli scienziati hanno lavorato per personalizzare la struttura e ottimizzare gli obiettivi nella camera di reazione. Il nuovo record è stato il risultato di diversi cambiamenti in tutto il sistema labirintico, dalla precisione del laser, alle migliori tecniche di fabbricazione del bersaglio, alla diagnostica. 

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Ciò avviene sulla scia di decenni di sforzi per costruire un programma completo in grado di studiare l’arsenale nucleare degli Stati Uniti tramite i supercomputer del NIF, oltre ad altre strutture di ricerca. A quel tempo, gli scienziati hanno testato esplosivi e materiali e componenti nucleari.

Il tempo è cruciale per ripetere la reazione nucleare di fusione laser

Naturalmente, il NIF non sta facendo esplodere bombe, ma gli esperimenti potrebbero migliorare la nostra comprensione scientifica di come le armi esplodono, il che potrebbe ridurre le incertezze (e forse il danno collaterale intrinseco di tali armi).

Ulteriori esperimenti potrebbero anche indagare come l’arma si comporta contro intense esplosioni di radiazioni che potrebbero verificarsi in un ambiente di guerra a tutti gli effetti. Ma, naturalmente, non tutti sono d’accordo.

I critici sostengono che la struttura potrebbe non essere necessaria per mantenere le scorte di armi nucleari statunitensi, suggerendo che la National Nuclear Security Administration (NNSA) è interessata allo sviluppo di nuove armi nucleari, invece di limitarsi a fare manutenzione su quelle più vecchie a un costo minimo.

“Ciò dimostra un’enorme quantità di arroganza o un’incredibile fiducia nel fatto che si possa costruire molto di ciò di cui abbiamo bisogno per i prossimi 50 anni, anche senza un NIF funzionante”, ha affermato il capo del progetto di informazione nucleare Hans Kristensen della Federazione.

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Alcuni scienziati americani, a Washington DC pensano che il NIF possa offrire un’alternativa ai limitati dati sperimentali che gli scienziati delle armi hanno quando valutano le simulazioni al computer delle detonazioni.

Un ulteriore test per replicare il successo dell’8 agosto del team NIF potrebbe avvenire ad ottobre, ma prima accade, meglio è, perché lievi variazioni nella messa a punto dei laser o nella produzione della capsula bersaglio potrebbero portare a risultati molto diversi .

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