FUSIONE NUCLEARE


DEFINIZIONE:

La fusione in chimica nucleare, é il processo in cui due o più atomi vengono avvicinati e compressi a tal punto da superare la repulsione elettromagnetica, generando un unico atomo avente una massa minore della somma delle masse degli atomi che hanno subito il processo con uno o più neutroni liberi.

PROCESSO DI FUSIONE NELLE STELLE E SULLA TERRA

La fusione é la forma di energia della maggior parte delle stelle del sistema solare tra cui anche il Sole (durante la fase centrale della loro esistenza avvinene la fusione tra l'idrogeno e l'elio).La loro energia è confinata nella forza della loro stessa gravità. Le temperature che permettono il processo sono molto elevate (milioni di gradi) e i tempi di reazione nettamente minori di quelli in studio sulla terra.

<<ITER>> REATTORE A FUSIONE CALDA

Il progetto ITER prevede la creazione di un reattore a fusione Trizio-Deuterio entro il 2050 circa, a Cadarache (sud della Francia). Al progetto si stanno impegnando numerose potenze mondiali come gli Stati Uniti, l'Unione Europea, la Cina e il Giappone. Il reattore sfrutterà lo stesso processo del sole dove gli atomi di trizio e idrogeno scontrandosi a velocità elevate, temperature di milioni di gradi e in un contesto di vuoto (o quasi) si uniscono generando un atomo di massa inferiore alla loro somma . La parte di massa "scomparsa" si trasforma in energia.
Il reattore sarà composto da un fulcro centrale (reattore) a forma toroidale. Al suo interno verrà creato un alto vuoto (0.1 pascal). Il suo funzionamento si basa sulla creazione del plasma (=gas ionizzato), prodotto dalla miscela gassosa di Deuterio-trizio sollecitato eletricamente. Per il suo funzionamento ne servirà 1 grammo. Nella parte cava del toro sarà generato un campo magnetico di  tensioni elevatissime sfruttando la potenza di 24 bobine superconduttrici, che manterranno il plasma all' interno del reattore. La produzione energetica sarà pari a 10 volte l'energia immessa nel reattore per la creazione del plasma. Sarà inoltre necessario un sistema di raffreddamento efficiente per mantenere le temeperature in un limite di alcuni milioni di gradi. Il vantaggio di tale fattore, sta nelle sue scorie: produrrà scorie radioattive con una durata di appena 12 anni. Il progetto non sarà definitivo, bensì solo un esperimento (che costerà circa 15 miliardi di euro) . Se darà esito positivo, servirà come modello per la crazione del reattore definitivo DEMO.
                                                                                                

Video Progetto <<ITER>>


E-CAT

L' E-CAT è un prototipo di reattore ancora oggi sotto studio, messo a punto dal filosofo italiano Andrea Rossi. Questo reattore sfrutterebbe una fusione incompleta (o meglio una modifica della configurazione isotopica) dei materiali utilizati della reazione (idrogeno,nikel,litio), effettuata a temperature relativamente basse ripetto a quelle previste per una fissione o fusione nucleare. Secondo i test effettuati negli utimi anni, il modello avrebbe un coefficiente di prestazione pari al 3,4%, quindi una produzione di 3,4kw/h termici su un prototipo di piccole dimensioni . Lo stesso Rossi ha affermato però, che l'E-CAT non è totalmente autonomo perchè necessità di una fonte di energia esterna per riavviare il processo dopo alcune ore di produzione, oltre ai materiali utilizzati nel processo. Si può dire quindi che il generatore è autonomo 6 ore su 24. Il processo della fusione non porta a dei materiali radiottivi, ma durante il processo vi è una produzione di raggi gamma che può essere irrilevante per l'uomo con una protezione esterna del generatore. Il rendimento di tale prototipo resta comunque più basso dato che il processo di traformazione dell' energia termica in elettrica, genera un calo di prestazione. Il reattore sta per essere messo in commercio prima nel mondo industriale e forse in seguito anche in ambito domestico.