La ricerca sulla fusione nucleare ha registrato un passo avanti con un nuovo studio che suggerisce che potrebbe essere necessaria una minore quantità di energia per raggiungere l’accensione del processo. I fisici del Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL), dipendenti dal Dipartimento dell’Energia statunitense, hanno pubblicato un lavoro su Physical Review Letters, in cui propongono un percorso teorico alternativo per ottenere le condizioni necessarie alla produzione del calore senza un riscaldamento esterno. Questo potrebbe ridurre i costi energetici e migliorare l’efficienza del processo.
Un nuovo criterio per la fusione nucleare
Il lavoro si basa sul criterio di Lawson, un modello utilizzato da oltre sette decenni per valutare le condizioni necessarie alla fusione autosostenuta. I ricercatori Luis Delgado-Aparicio, Masayuki Ono e Jonathan Menard hanno sviluppato una versione più completa del criterio, integrando quattro fattori aggiuntivi che influenzano le prestazioni dei reattori a confinamento magnetico. Questi elementi, spesso analizzati separatamente, vengono ora considerati insieme, permettendo una valutazione più precisa delle condizioni necessarie all’accensione. Secondo i calcoli, l’aumento della densità del combustibile prima del riscaldamento potrebbe richiedere un consumo energetico estremamente elevato. Tuttavia, invertendo l’ordine della procedura, si potrebbe raggiungere le condizioni desiderate con un percorso meno dispendioso. Questo approccio, definito come “valico più basso”, si basa su un concetto simile a una sella di Cordey, un punto di equilibrio tra due condizioni che permette di raggiungere l’obiettivo con minori risorse.
Un valore di Q che potrebbe cambiare la progettazione
Il lavoro introduce il concetto del fattore Q, che rappresenta il rapporto tra la potenza prodotta dalle reazioni di fusione e l’energia fornita al plasma. Il valore di Q = 5 indica che la potenza prodotta è cinque volte superiore a quella necessaria per il riscaldamento esterno. Tuttavia, il valore può essere modificato da impurità e campi magnetici intensi, che potrebbero spostarlo verso livelli più elevati.
Questo risultato, pur essendo il frutto di calcoli teorici, potrebbe influenzare la progettazione di futuri reattori a fusione. L’obiettivo è rendere più affidabile la valutazione delle condizioni necessarie all’accensione, permettendo di sviluppare progetti più efficienti prima della costruzione effettiva. A detta di Ono, l’inclusione di questi fattori potrebbe mutare il giudizio sulle condizioni richieste per avviare il processo di fusione. Nonostante i risultati siano promettenti, il lavoro non ha ancora portato a una nuova accensione sperimentale. I ricercatori sottolineano che i calcoli sono ancora in fase teorica e richiederanno ulteriori verifiche per confermare l’effettiva riduzione dell’energia necessaria. La ricerca continua, ma il nuovo modello apre nuove prospettive per la fusione nucleare, un’energia che potrebbe rivoluzionare il futuro della produzione di energia pulita.
