Vasti investimenti finanziari e intellettuali sono stati dedicati al perseguimento della fusione nucleare sostenuta e controllata. Tra i vari progetti proposti e testati, i tokamak si distinguono come i dispositivi più diffusi e promettenti in questo ambito.
Ma cosa sono esattamente i tokamak? Per comprendere il concetto, bisogna considerare che le stelle riscaldano la materia a temperature così elevate che gli elettroni si separano dagli atomi, generando plasma. Il tokamak è progettato per contenere e manipolare il plasma, allo scopo di replicare il processo di fusione nucleare che avviene nel nucleo stellare.
Il plasma, se lasciato libero, interagirebbe con l’ambiente circostante, disperdendo energia e raffreddandosi. Per evitare ciò, i tokamak utilizzano potenti campi magnetici per mantenere il plasma in una forma toroidale, simile a quella di un donut.
Sebbene siano stati costruiti numerosi tokamak di dimensioni ridotte per condurre ricerche di base sul comportamento del plasma, l’obiettivo principale di investire decine di miliardi di dollari nella costruzione di versioni più grandi e potenti è la speranza di generare quantità significative di energia attraverso la fusione nucleare.
Il processo di fusione nucleare avviene quando i nuclei atomici si fondono, generando una quantità enorme di energia. I tokamak sfruttano campi magnetici intensi per comprimere e riscaldare il plasma a temperature estreme, favorendo la fusione dei nuclei atomici.
Per ottenere la fusione, è necessario fornire un impulso di energia al plasma, ad esempio tramite laser, fasci di ioni o scariche elettriche. L’energia residua prodotta può essere catturata per generare calore, che a sua volta può essere utilizzato per azionare una turbina e generare elettricità.
Nonostante i progressi compiuti, nessun tokamak ha ancora raggiunto l’obiettivo di produrre energia in modo efficiente. La strada verso l’utilizzo su larga scala dei tokamak come fonte di energia è ancora lunga e costellata di sfide tecnologiche e economiche da superare.
La fusione nucleare, sebbene promettente, presenta ancora ostacoli significativi da superare prima di poter competere con le fonti energetiche convenzionali come il carbone, il gas e le energie rinnovabili.
La fusione nucleare potrebbe rappresentare il futuro dell’energia, ma la sua effettiva implementazione su larga scala dipenderà da numerosi fattori, tra cui costi di costruzione, efficienza energetica e concorrenza con altre fonti energetiche disponibili sul mercato.
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