Scienza e tecnologia, Fusione energetica | – La fusione è efficace e più efficace della fissione

È possibile che si stia ancora discutendo su come recuperare le scorie nucleari dalle nuove centrali nucleari alimentate a fissione, renderle innocue o scaricarle nei vecchi pozzi delle miniere e metterle al sicuro per centinaia di migliaia di anni.

Nel 1942, l’energia di fissione fu dimostrata come combustibile nucleare in un reattore nucleare che utilizzava l’uranio da Enrico Fermi e colleghi.

In tutte le centrali nucleari successivamente costruite in tutto il mondo, ci sono isotopi di questi nuclei nucleari pesanti di uranio e plutonio. Quando si verifica questa fissione del nucleo atomico in uranio, viene creata un’elevata energia che può essere convertita in calore. L’uranio perde neutroni dal nucleo e si trasforma in isotopi radioattivi più leggeri con tempi di dimezzamento più o meno lunghi. Decadono nel tempo emettendo radiazioni radioattive come radiazioni alfa, beta e gamma. Hanno diverse gamme di danno.

Investire nell’energia da fusione non è forse più importante, più intelligente e più sicuro?

Sono stati spesi diversi decenni su questa tecnologia e ora sta avanzando ancora più velocemente. Alcuni paesi hanno costruito modelli di grandi dimensioni.

La Norvegia è molto avanzata! La ricerca sull’aurora boreale ci ha fornito una buona conoscenza. Andøya ha campi di lancio di razzi che consentono di monitorare da vicino le particelle atomiche cariche nell’aurora. Diversi ricercatori norvegesi sono stati anche autorizzati a lavorare al CERN, l’Organizzazione europea per la ricerca nucleare in Francia e Svizzera.

È un peccato che i professionisti non siano più bravi a informare la gente comune in modo che abbiano la possibilità di scegliere un’energia migliore per il futuro.

Forse ancora più credibile è l’esperienza che il dibattito avviene tra i politici, magari da chi avrebbe dovuto acquisire conoscenze prima di apparire in televisione?

La fusione è efficiente, molto più efficiente dell’energia di fissione.

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Consuma pochissimo carburante ed è praticamente gratuito quando lo avvii. Il combustibile è costituito dai nuclei di idrogeno di due isotopi di idrogeno. L’idrogeno (H) è l’atomo più leggero degli elementi con numero atomico 1 nella tavola periodica.

I due nuclei utilizzati per il combustibile sono chiamati deuterio e trizio. Il deuterio è formato da un protone (con carica positiva) e un neutrone (senza carica). Complessivamente due particelle sono nel nucleo di un atomo. Il trizio è formato da un protone e due neutroni. Ci sono tre particelle nel nucleo di un atomo. Questi due nuclei nucleari si fonderanno. È qui che entra in gioco gran parte della ricerca e della scienza.

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È comune a tutti i reattori a fusione che devono raggiungere i 100 milioni di gradi Celsius. La radiazione laser è stata utilizzata o utilizzata: 192 potenti laser sparano simultaneamente raggi laser su un piccolo cilindro di metallo o una piccola sfera d’oro, entrambi contenenti gli isotopi di idrogeno deuterio e trizio. Questo raggiunge i 100 milioni di gradi Celsius.

A questa temperatura, le particelle di qualsiasi tipo non si tengono insieme. È completamente gratuito e si chiama plasma. Per mantenere il plasma in posizione nel reattore, sono necessari magneti superconduttori. È a forma di mezzaluna, circolare ea forma di ciambella. Questo magnete lega insieme il plasma. Per confronto, il nucleo del Sole è di 15 milioni di C, ma qui la gravità tiene insieme i nuclei di idrogeno. Per il raffreddamento è necessario un dissipatore di calore all’interno del campo magnetico. Questo è chiamato il sistema tokamak ed è stato studiato per ca. 30 anni. Sistema di raffreddamento ad elio per ca. 10-20 K (gradi Kelvin) = ca. meno 250 gradi Celsius. Quindi la corrente nel magnete può fluire senza resistenza.

La maggior parte dell’energia della fusione proviene dai neutroni prodotti quando gli isotopi di idrogeno, deuterio e trizio si fondono insieme per formare elio (He). 2 protoni e 1 neutrone nel deuterio e 3 protoni e 2 neutroni nel trizio si fondono nell’elio, che è con 4 protoni, 2 neutroni e 1 neutrone libero. (La stessa reazione che accade sempre al sole). Poi rimangono i neutroni. Non hanno carica, quindi non sono influenzati da un campo magnetico e sparano dal plasma, attraversano la maggior parte delle cose ma vengono rallentati ed emettono molto calore quando colpiscono una spessa cintura di sale di litio liquido all’interno di un contenitore d’acciaio.

Il sale liquido caldo a 1.500°C viene espulso in scambiatori di calore che producono vapore ed elettricità. La quantità di combustibile del reattore è stata calcolata in 50 grammi di deuterio e 70 grammi di trizio, e il materiale di scarto è l’elio, che è completamente innocuo. Questo magnete superconduttore è stato costruito e testato nel laboratorio di fusione del MIT di Boston e ha funzionato. Tutto dovrebbe essere a posto entro la fine del 2024.

“I ricercatori della fusione in Norvegia sono noti a livello internazionale e sono invitati a partecipare a EUROfusion.

Se usiamo con successo il potere della fusione, otteniamo una fonte di energia pulita e inesauribile. I ricercatori europei stanno lavorando duramente per risolvere le restanti sfide. Ora anche i ricercatori dell’Università artica di UiT in Norvegia contribuiranno a questa collaborazione”.

EUROfusion è stata fondata nel 2014 per riunire e rafforzare la ricerca europea sulla fusione.

UiT, in collaborazione con Equinor, ha esortato le autorità norvegesi a svegliarsi e vedere le opportunità che si trovano in un impegno per la cooperazione europea.

La Norvegia avrebbe dovuto essere molto più interessata alla cooperazione per molte ragioni.

Ci dovrebbe essere più interesse da parte delle autorità norvegesi, dei politici, del Ministero del Petrolio e dell’Energia, del Ministro della Conoscenza e del pubblico in generale.

C’è una mancanza di interesse, conoscenza o entrambi?

La fusione è attiva.

Molto più efficiente della fissione, con meno carburante. Dovrebbe sicuramente essere chiamata energia verde perché è quasi rinnovabile e non contiene materiali di scarto nocivi.