Cinque team indipendenti di ricercatori hanno esaminato il lavoro e le affermazioni fatte da un gruppo della National Ignition Facility (NIF) che ha annunciato nel dicembre 2022 di aver ottenuto la prima reazione di fusione alimentata dal laser che ha superato il "pareggio scientifico", in cui più energia è stato prodotto da una reazione di fusione artificiale rispetto a quello consumato dalla reazione.
Tutte e cinque le squadre hanno confermato le loro affermazioni. Tre team hanno pubblicato i risultati e le conclusioni sulla rivista Physical Review Letters; gli altri due team hanno pubblicato articoli sulla rivista Physical Review E .
Dopo molti anni di sforzi da parte di più team in tutto il mondo, i team hanno confermato che dovrebbe essere possibile utilizzare la fusione come fonte di energia. L'impresa annuncia una nuova era nella ricerca sulla fusione nucleare e, possibilmente, nella produzione di energia.
Al suo livello più elementare, la fusione nucleare è semplice:quando elementi leggeri vengono fusi in elementi più pesanti, una reazione provoca il rilascio di energia. Tali reazioni rappresentano l'energia emessa dalle stelle, compreso il sole. Ricerche precedenti hanno dimostrato che ricreare tali reazioni in un ambiente di laboratorio richiede un ambiente diverso da quello che si trova nelle stelle:sono necessarie temperature più elevate, il che significa utilizzare molta energia.
Ciò ha portato all’obiettivo di trovare un modo per generare reazioni di fusione che producano più energia di quella necessaria per produrle. Per raggiungere questo obiettivo, il team del NIF ha sparato dei laser su una capsula contenente due tipi di idrogeno pesante. Ciò ha provocato il rilascio di raggi X che hanno inondato il carburante, incitando il processo di fusione. Nel loro esperimento rivoluzionario, il team del NIF ha utilizzato 2,05 megajoule di energia per alimentare i laser e ha misurato 3,15 megajoule di energia dalla reazione di fusione.
Nelle loro revisioni, alcuni dei team che hanno condotto un’analisi degli esperimenti notano che, sebbene il team del NIF abbia raggiunto un progresso enorme, c’è ancora molto lavoro da fare prima che la fusione possa essere utilizzata come fonte di energia. I fisici devono ampliare la tecnica, ad esempio, e il rendimento deve essere molto maggiore per giustificarne l'uso in un contesto commerciale.
Ma hanno anche trovato ragioni di ottimismo:hanno scoperto, ad esempio, che durante l'esperimento, il materiale nella capsula è stato inaspettatamente riscaldato a causa dell'energia derivante dalla reazione di fusione a energie superiori a quella fornita dai laser.
Ulteriori informazioni: H. Abu-Shawareb et al, Raggiungimento di un guadagno target maggiore dell'unità in un esperimento di fusione inerziale, Lettere di revisione fisica (2024). DOI:10.1103/PhysRevLett.132.065102
A. L. Kritcher et al, Progettazione del primo esperimento di fusione per ottenere il guadagno di energia target G>1, Revisione fisica E (2024). DOI:10.1103/PhysRevE.109.025204
O. A. Hurricane et al, Principi energetici del pareggio scientifico in un esperimento di fusione inerziale, Lettere di revisione fisica (2024). DOI:10.1103/PhysRevLett.132.065103
A. Pak et al, Osservazioni e proprietà del primo esperimento di fusione in laboratorio per superare il guadagno target di unità, Physical Review E (2024). DOI:10.1103/PhysRevE.109.025203
M. S. Rubery et al, Hohlraum Reheating from Burning NIF Implosions, Lettere di revisione fisica (2024). DOI:10.1103/PhysRevLett.132.065104
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