Galileo Giornale di scienza e problemi globali

E Ignitor accenderà la fusione

Un pendolare dell’atomo. Bruno Coppi, professore di fisica del plasma e fisica dello spazio al Massachusetts Institute of Technology di Boston, ogni quaranta giorni vola a Roma per incontrarsi con i suoi collaboratori italiani. Attraversa l’oceano per seguire la gestazione della sua creatura, una macchina capace secondo lui di raggiungere, in tempi brevi e con costi contenuti, l’autosostentamento delle reazioni di fusione termonucleare. Si chiama Ignitor e potrebbe presto vedere la luce in uno dei centri di ricerca dell’Enea (l’Ente per le Nuove tecnologie, l’Energia e l’Ambiente).

Professor Coppi, cosa distingue il suo progetto da tutti gli altri che hanno come obbiettivo la fusione nucleare?

“Ignitor è stato il primo esperimento proposto per verificare se l’accensione della reazione nucleare è davvero possibile. E’ infatti molto diffusa l’opinione che ottenere in laboratorio il processo di fusione tra nuclei atomici sia un traguardo certamente raggiungibile. Io penso invece che, prima di avventurarsi in progetti su grande scala, lo si debba dimostrare. Per questo abbiammo proposto Ignitor, una macchina che non ha nessuna pretesa di generare energia elettrica a partire dalla fusione ma che ci dirà molto su come la fusione avviene”.

Un processo che almeno a livello teorico è ben conosciuto ma che è difficile da riprodurre. Perché?

“Far fondere i nuclei di due atomi, affinché ne formino un terzo più pesante ed emettano energia, richiede condizioni fisiche ben diverse da quelle che caratterizzano il nostro pianeta. Occorrono temperature e pressioni così alte da causare lo scontro e la fusione di due oggetti, i nuclei appunto, che in condizoni normali si respingerebbero perché entrambi carichi di elettricità positiva. Temperature e pressioni che invece sono di casa nel Sole e nelle stelle, le quali vivono ed emettono energia proprio grazie alla fusione”.

Come si dovrebbe innescare la fusione dentro Ignitor?

“All’interno della macchina verranno fatti circolare trizio e deuterio, due cugini dell’idrogeno. Si troveranno sotto forma di plasma, un gas ad altissima temperatura in cui gli elettroni e i nuclei si muovono separatamente. A contenere il plasma in regioni di spazio limitate provvederanno potenti campi magnetici. In volumi molto piccoli potranno così transitare anche correnti di 12 milioni di Ampere. Alcuni dei nuclei di deuterio e trizio fonderanno tra loro anche prima che si accenda la reazione vera e propria. Il calore sviluppato da queste fusioni “precoci” si sommerà a quello generato dalla circolazione del plasma e farà salire la temperatura tanto da produrre un numero di reazioni di fusione sufficiente a compensare tutte le perdite di energia. Solo allora si potrà dire di aver raggiunto l’accensione”.

Perché avete scelto di realizzare l’esperimento in Italia?

“L’Enea ha cominciato a occuparsi di fusione all’inizio degli anni Settanta, proprio quando io al Mit realizzavo esperimenti che prendevano spunto dai risultati raggiunti dai fisici russi con i primi tokamak. Quindi, anche se la tecnologia e la fisica di questi esperimenti sono nate prima negli Stati Uniti, quasi subito sono state sviluppate anche in Italia. Ignitor, per esempio, è lo sviluppo naturale del programma promosso dall’Enea di Frascati. In questi anni il lavoro di progettazione dell’esperimento è stato condotto in parallelo da ricercatori americani e italiani”.

Qual è lo stadio attuale del progetto?

“Sono terminate le ricerche preliminari e gli studi di fattibilità. Abbiamo costruito i prototipi dei pezzi principali della macchina, anche se con tempi molto più lunghi di quelli che avevo previsto. E disponiamo già dei fondi necessari per realizzare metà della macchina. Adesso però si tratta di avere dal governo italiano uno stanziamento di 60 miliardi per tre anni che garantisca all’esperimento continuità e affidabilità. Solo così si potrà ottenere la partecipazione dei gruppi di ricerca stranieri che hanno già manifestato l’intenzione di collaborare”.

Il suo esperimento, professor Coppi, è in qualche modo alternativo a Iter, la grande collaborazione internazionale?

“Iter è nato dopo di Ignitor e ha beneficiato della fisica e dell’ingegneria che noi avevamo sviluppato. Tuttavia è stato pensato come un esperimento di enormi dimensioni. E’ stato come pretendere che un uccellino si trasformasse in un jumbo jet. In realtà per arrivare all’accensione non bisogna fare la macchina più grande possibile. Anzi, c’è una sorta di principio morale che spinge a costruire la macchina più agibile, meno costosa e che promette risultati nel minor tempo possibile. E questa è certamente Ignitor”.

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