Energia nucleare senza scorie e senza pericoli, dove la fissione nucleare viene sostituita dalla fusione, ovvero il meccanismo che alimenta il sole e le altre stelle. Un sogno del comparto scientifico mondiale senza tempo e senza confini. Il primo reattore in costruzione di questo tipo si chiama Iter (International thermonuclear experimental reactor); e i lavori per la costruzione del cuore del reattore (una ciambella metallica di 6,2 metri di raggio, cava all'interno e circondata da magneti, che consentirà di riscaldare il plasma fino a temperature estreme) hanno preso avvio in Italia, a Padova, presso l'area del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Cnr).

iter fusione nucleareIter è un reattore in cui il confinamento del plasma è ottenuto in un campo magnetico all'interno di una macchina denominata Tokamak, ovvero un reattore sperimentale a fusione nucleare in grado di produrre più energia di quanta ne consumi per l'innesco e il sostentamento della reazione di fusione. A differenza della fissione, la fusione nucleare necessita di macchinari più complessi ed è più difficile da ottenere. Nel processo due nuclei leggeri si fondono per ottenere nuclei pesanti, generando grandi quantità di energia grazie al difetto di massa: quando i due atomi si fondono, la loro massa non è pari alla somma delle masse dei due nuclei, ma minore, e la materia si converte appunto in energia. Ma solo se due nuclei vengono posti a una distanza sufficientemente piccola interviene la forza di attrazione nucleare che li fa fondere.

Il problema è che questa forza agisce solo a cortissimo raggio (10-15 metri, ovvero un millimiliardesimo di millimetro) ma i nuclei per la fusione sono entrambi carichi positivamente per cui tendono a respingersi con la vicinanza (repulsione elettrostatica). Per evitare che la repulsione avvenga, i nuclei devono essere in uno stato di eccitazione raggiungibile solo a temperature di oltre 100 milioni di gradi (perché a tali temperature gli atomi vengono spogliati della propria corteccia elettronica), ed è a queste condizioni che la fusione tra atomi leggeri avviene naturalmente. A tali temperature, però, nessun materiale è tecnologicamente in grado di resistere, quindi gli scienziati hanno pensato di usare all'interno della ciambella il 'confinamento magnetico', ovvero dei campi magnetici che agiscono intorno al plasma (deuterio, trizio, isotopi dell'idrogeno), in maniera tale da mantenerlo distanziato dalle pareti metalliche.

Il reattore è il frutto di una collaborazione internazionale e in fase di costruzione in Francia, a Caradache. Al progetto lavora il Consorzio Rfx, composto da CnrUniversità di PadovaEneaInfn e Acciaierie Venete, in collaborazione con il laboratorio di Culham (Gran Bretagna) ,Garching (Germania), Cadarache (Francia), Naka (Giappone) e Bhat (India). Alla collaborazione internazionale Iter, l'Italia partecipa nell'ambito dell'Unione Europea insieme a sei Paesi (Giappone, Russia, Stati Uniti, Cina, Corea e India) e l'acceleratore che sarà costruito in Italia è costituito da due macchine, chiamate Spider (il prototipo della sorgente di atomi) e Mitica (che completa la sorgente con il sistema di accelerazione da un milione di Volt).

Il team di ricerca cercherà di produrre un fascio di neutri accelerati a 1 MeV (1 milione di elettronvolt) con una potenza di 16 MW, in grado di rimanere attivo per un'ora ad ogni accensione.Sarà la potenza di questo fascio di particelle a riscaldare il plasma di Iter, innescando il processo di fusione nel reattore. Inoltre il Cnr, attraverso il Consorzio Rfx, si occupa dello sviluppo di un sistema di protezione dei magneti superconduttori e di un sistema di alimentazione per il controllo veloce della configurazione magnetica. “Le conoscenze acquisite in questo settore aprono la strada alla realizzazione di future centrali senza emissioni, affidabili e pulite, e allo stesso tempo sostengono l'innovazione industriale e lo sviluppo di tecnologie cruciali per rilanciare la competitività del Paese” ha detto il presidente del CnrLuigi Nicolais. Fonte