Fusione nucleare: scoperte prove che gli ioni si comportano in modo imprevisto nelle reazioni

Un team di ricercatori del National Ignition Facility (NIF) del Lawrence Livermore National Laboratory, in California, ha trovato prove di ioni che si comportano in modo diverso dal previsto nelle reazioni di fusione

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Fusione nucleare: scoperte prove che gli ioni si comportano in modo diverso dal previsto nelle reazioni
Fusione nucleare: scoperte prove che gli ioni si comportano in modo diverso dal previsto nelle reazioni

Un team di ricercatori del National Ignition Facility (NIF) del Lawrence Livermore National Laboratory, in California, ha trovato prove di ioni che si comportano in modo diverso dal previsto nelle reazioni di fusione.

Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Nature Physics, il gruppo descrive il loro studio sugli ioni nel plasma generato all’interno del loro reattore. Stefano Atzeni, dell’Università di Roma “La Sapienza”, ha pubblicato un articolo News & Views nello stesso numero della rivista che offre una panoramica del lavoro svolto presso il NIF e dello sforzo ora condotto dal team per comprendere meglio l’inatteso comportamento degli ioni.

Gli scienziati di tutto il mondo hanno cercato per molti anni di replicare le reazioni di fusione che si verificano nel Sole: questo potrebbe fornire all’umanità una fonte di energia quasi illimitata e relativamente a basso costo. Tale lavoro è stato graduale, con i ricercatori che hanno messo a punto i reattori alla ricerca della giusta combinazione di fattori per produrre più energia di quella utilizzata per far funzionare il reattore.

Il team del NIF ha costruito un reattore che comporta l’accensione di più laser su un cilindro contenente una sfera di deuterio e trizio. Ciò fa sì che gli atomi nella sfera si fondano per diventare atomi di elio, rilasciando così una grande quantità di energia. Rimane ancora il problema di mantenere la reazione attiva senza l’accensione continua dei laser.

Nel loro reattore, il plasma si forma man mano che il calore si accumula nella sfera. Ed è stato nel plasma che i ricercatori hanno scoperto qualcosa di inaspettato: gli ioni al suo interno hanno un’energia più elevata di quanto previsto dalla teoria, almeno durante le fasi più performanti.

Questa scoperta significa che i teorici dovranno tornare alle loro lavagne e modificare la teoria prima che possano essere condotti ulteriori esperimenti. Ma offre anche motivi di ottimismo: modificando la teoria per spiegare l’energia più alta, i ricercatori potrebbero trovare un modo per ottenere l’accensione, cioè l’inizio di una reazione autosufficiente.

Maggiori informazioni: EP Hartouni et al, Evidence for suprathermal ion distribution in burning plasmasNature Physics (2022). DOI: 10.1038/s41567-022-01809-3

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Stefano Atzeni, Burning plasma surpriseNature Physics (2022). DOI: 10.1038/s41567-022-01820-8

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