ll progetto de La Nazione per i lettori di domani

Scuola Secondaria di I grado Santa Maria degli Angeli di Firenze (FI)

La svolta green che salverà il mondo

Avviato in California un progetto per la produzione di energia nucleare pulita, ovvero senza il rilascio di scorie

Il 5 dicembre 2022 potrebbe essere una data fondamentale per la storia dell’uomo. Per la prima volta in un esperimento di fusione nucleare è stata prodotta più energia di quella utilizzata e per giunta pulita. L’energia nucleare deriva da profonde modificazioni della struttura della materia, in particolare dalla perdita di una piccola parte della massa dell’atomo. Questo fenomeno fu scoperto dallo scienziato Albert Einstein più di un secolo fa, ma limiti tecnici hanno finora permesso di sfruttare questo principio in forma molto limitata, e nei processi nucleari attualmente conosciuti solo una piccolissima parte della materia si trasforma in energia.

Due sono i processi che posso-no produrla: quello a fusione e quello a fissione o scissione.

Nella fusione nucleare due elementi come il deuterio e il trizio vengono spinti con forza l’uno contro l’altro fino a crearne un nuovo, l’elio, che è meno pesante rispetto alla somma degli altri due.

La quantità di materia mancante si trasforma così in energia pulita e tutti i diversi elementi ottenuti nella precedente fusione sono riutilizzabili senza lasciare scorie. Questo processo è sempre stato svolto in via sperimentale, senza mai ricavare più energia di quella utilizzata per compierlo, ma il 5 dicembre 2022, nella struttura sperimentale del Lawrence Livermore National Laboratory in California, 192 fasci laser hanno veramente ricreato in piccolo quello che accade nel sole. Espandendosi, il plasma colpito dai raggi X ha compresso il deuterio e il trizio fino a ottenere le condizioni ideali per innescare la reazione di fusione.

Questo metodo è riuscito a superare in efficacia il progetto Iter (International Thermonuclear Experimental Reactor) la cui costruzione è iniziata nel 2007 a Cadarache (Francia).

Iter è un prototipo sperimentale di reattore a fusione, frutto di un accordo tra Ue, Russia, Usa, Giappone, Cina, India e Corea del Sud. Il costo di Iter è valutato in circa 15 miliardi di euro a cui l’Ue, come realtà ospitante, contribuisce per il 45% e ciascuno degli altri 6 partner per il 9%.

È uno dei progetti più avanzati nella realizzazione di energia elettrica da fusione basato sul Tokamak, un reattore capace di riportare a 100 milioni di gradi i nuclei di due elementi, con lo scopo di fonderli. Abbiamo intervistato il nostro professore, autore di una trentina di articoli pubblicati su riviste internazionali di fisica.

Quali i metodi per produrre energia nucleare? «Sono due, a fissione e a fusione. Il primo risale agli anni ’40 e porta con sé molti problemi di inquinamento. Ogni centrale a fissione è una potenziale bomba. Ne abbiamo un esempio con l’esplosione di Chernobyl durante la quale sono state liberate enormi quantità di scorie radioattive che hanno causato inquinamento a lungo termine, che non sarebbe stato tale se si fosse trattato di centrale a fusione. Questa si basa su un processo che sebbene conosciuto, risulta innovativo e che senza scorie genera tanta energia».

I pro e i contro della fusione? «Per gli aspetti positivi, è in primo luogo un’energia pulita e senza scorie anche a lunga distanza temporale. Con solo 10 centrali si sopperirebbe al fabbisogno di un Paese come la Francia. Ma presenta dei problemi: anche una minima perdita di controllo nelle centrali potrebbe causare danni gravissimi ed enormi perdite di energia, ci potrebbero essere esplosioni tali da radere al suolo interi territori come l’area tra Firenze e Pisa». Le prime attività riguardanti la ricerca sul nucleare risalgono alla fine degli anni ’50. Nel 1966 l’Italia era il terzo produttore al mondo di energia elettronucleare, dopo Stati Uniti e Gran Bretagna, ma il referendum del 1987 (dopo il disastro di Chernobyl) e quello del 2011 (dopo la tragedia di Fukushima) hanno provocato cambiamenti: oggi il nostro Paese impiega combustibili fossili per oltre la metà del fabbisogno e importa energia. Tuttavia attraverso l’Enea (ente pubblico che opera nei settori energia, ambiente, nuove tecnologie e si occupa di competitività e sviluppo sostenibile), l’Italia partecipa al Progetto Iter ed è uno dei partner principali insieme alle maggiori potenze mondiali per la costruzione di un reattore sperimentale a fusione nucleare. Nel 2021 è stata completata la costruzione del primo tratto del reattore chiamato Toroidal Field Coil Facility che dovrebbeessereultimatonel2025. L’Italia sta svolgendo ricerche nell’energia nucleare a fusione, ma sta anche investendo in altre tecnologie legate all’atomo. Tuttavia sul territorio italiano non è ancora prevista la costruzione di centrali nucleari. La redazione della classe III della suola secondaria di primo grado Santa Maria degli Angeli: Aragiusto Allegra, Bartoli Arjay, Bisoni Cecchini Mathias, Bonechi Ferruccio, Cai Joy, Chen Samanta, Cipriani Maya, De’ Medici di Toscana Lorenzo, Ercolani Carlo, Fiorentini Allegra, Greany Jasper, Pellino Sabrina, Qiao Davide, Tasso Giovanni, Vignoli Niccolò, Xie Cherry, Zheng Tiffany.

Docente tutor: Monica Milanesi.

Dirigente scolastico: Lucia Rossi. LA REDAZIONE

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