E difficultà di a fusione nucleare

Energia è calore per a fusione nucleare

La energia nucleare hà una grande rilevanza in u sistema energeticu mundiale. Hè capace di generà una grande quantità di energia à u costu di lascià una parte rifiuti nucleari esse trattatu. Fusione nucleare Hè una di e più grandi sfide chì l'umanità ùn hà ancu sviluppatu. Questa hè una immensa opportunità chì puderia finisce i prublemi di deficit energetichi è di fornimentu. In tuttu u mondu ci sò numerosi scientifichi chì guidanu una grande ricerca nantu à questu.

In questu articulu vi diceremu ciò chì hè a fusione nucleare è quali sò i vantaghji è l'uppurtunità chì porterebbe à l'umanità se riuscisse à diventà cummerciale. Vulete sapè ne di più? Basta à cuntene à leghje.

Chì hè a fusione nucleare

Fusione Nucleare

In un articulu precedente l'avemu vistu fissione nucleare Si trattava di rompe atomi pesanti cum'è plutoniu è uraniu per ottene energia. In questu casu, a fusione nucleare segnala un prucessu totalmente oppostu. Hè una reazzione capace di unisce dui nuclei più leggeri per furmà unu più pesante.

Unendu dui atomi più legeri per fà unu più pesante, l'energia hè liberata, postu chì u nucleu pesante hè menu di a somma di u pesu di i dui nuclei per separatamente. Apprufittendu di quessa, l'energia pò esse liberata in u prucessu per tuttu. Tenendu contu chì l'energia di stu prucessu hè assai cuncintrata, in un solu gramma di materia ci sò milioni d'atomi prisenti, dunque cù pocu carburante puderia generà enormi quantità d'energia se a paragunemu cù i carburanti attuali.

A seconda di i nuclei chì participanu à stu prucessu di fusione nucleare, più o menu quantità di energia serà generata. A reazione a più faciule da ottene hè l'unione trà deuteriu è tritiu per uttene eliu. In questa reazione, 17,6 MeV seranu liberati. Hè una fonte di energia praticamente inesauribile postu chì pudemu truvà deuteriu in l'acqua di mare è u tritiu pò esse ottenutu grazia à u neutrone chì si dà in a reazione.

Cumu si face a fusione nucleare?

Reazione nucleare

Benchì sta pruduzzione energetica glubale risolvi prublemi energetichi è di pulluzione, fà cusì ùn hè micca faciule. Sapete sicuru chì funziona è sapete cumu fà. Tuttavia, e cundizioni necessarie per pudè cuntrullà cun precisione assoluta tutte e richieste chì u prucessu hà ùn sò ancu cumpletamente cunnisciute. Duvete pensà chì sta fusione nucleare hè un prucessu chì si face in a nostra stella più grande, u Sole. Dunque, duvete ottene temperature assai alte per realizallu.

E particelle in forma di nuvole ponu esse aduprate in reattori di fusione nucleare, chì sò sottumessi à duecentu milioni di gradi di calore. Immaginate solu un secondu à quelle temperature; significaria a disintegrazione tutale di guasi ogni ogettu. Queste temperature sò necessarie se vulemu chì u prucessu si svolga. Solu trattà cun queste alte temperature hè dighjà una sfida per i scienziati, postu chì ùn ci hè nisun materiale chì li possi suppurtà senza distrugge si.

Per alleviare sta situazione di temperature pazze, u plasma hè adupratu. U so effettu di cunfinimentu magneticu hè dece volte più caldu cà u core di u Sole. A mostruosa temperatura à a quale devenu esse sottumessi sti atomi hè perchè hè l'unicu modu per elli di dalli. energia cinetica necessariu per elli per superà a so repulsione naturale è fusiona.

I dui nuclei Anu a stessa carica elettrica è positiva, dunque, si respingenu. Cù cusì alte temperature, puderemu generà una energia cinetica cusì forte chì pò trasferisce a capacità di legà. U travagliu cù queste temperature è u cuntrollu di tutti i fattori è e cundizioni chì intervenenu in questu hè qualcosa cumpletamente cumpletu.

Strategie di cuntenimentu scientificu

Custruzzione di u reattore di fusione nucleare

Per e ragioni sopra elencate, i gruppi scientifichi chì investiganu a fusione nucleare anu cuncipitu duie tappe è strategie sfarente: u cunfinamentu magneticu è u cunfinimentu inerziale.

U confinamentu magneticu hè quellu chì si concentra nantu à fà chì u plasma in un campu magneticu impedisca i nuclei di l'atomi chì sò XNUMX milioni di gradi Celsius di tuccà e pareti di u reattore. In questu modu, ePruteggeremu ciò chì hè adupratu per chì a fusione si faci.

Un aspettu impurtante da piglià in contu hè chì, ancu se tutte e particelle sò sottumesse à ste temperature, micca tutti ponu subì u prucessu di legame. Questu hè un parametru indicatu da i scienziati chì limita a prufittuità di a fusione nucleare da un puntu di vista energeticu. In tale manera chì, per esse economicamente fattibile, u numeru di fusioni deve esse cusì altu chì l'energia generata sia più alta di quella investita in a so pruduzzione.

U Sole, ben ch'ellu abbia una temperatura 10 volte inferiore à quella necessaria per pruduce a fusione nucleare, data a so enorme massa, li permette di aumentà a pressione à chì sò sottumessi i nuclei è si faci a fusione da u cunfinimentu di gravità. Questa pressione ùn pò micca esse ricreata nantu à u nostru pianeta, dunque queste temperature devenu esse raggiunte.

D'altra parte, u confinimentu inerziale ùn utilizza micca un campu magneticu per impedisce chì u plasma tocchi i muri di u reattore, ma piuttostu prupone l'usu di un carburante per uttene una piccula parte di deuteriu è di tritiu da implode. Cusì, tuttu u materiale si condensa in modu viulente è risultati in l'unione di i nuclei di deuteriu è tritiu.

Quandu serà cummercialmente fattibile?

cunfinazione gravitaziunale à u sole

Per chì stu prucessu d'ottene energia sia pienamente fattibile cummercialmente, ci hè sempre un minimu di trè decennii di ricerca è di prova. Mantene u tassu attuale di ricerca è investimentu nantu à u sughjettu, hè pussibule chì a tecnica cù a quale hè finalmente fattu cummerciale sia cun confinimentu magneticu.

Se vulemu avè una produzzione energetica da fusione nucleare à a mità di stu seculu, avemu bisognu chì i scienziati anu u materiale è e risorse necessarie per fà tutte e ricerche pertinenti. S'ellu ùn hè micca u casu, avemu solu laboratorii pieni di scienziati divertiti è senza prugressi.


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