All’Università di Padova riscoperta la fusione da litio solido
All’Università di Padova un team guidato da Lorenzo Fortunato rilancia la fusione da litio solido con simulazioni innovative e sicure.
Un team di ricerca del Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università di Padova, composto da professori e studenti, ha riportato l’attenzione su un vecchio concetto di fusione nucleare risalente agli anni ’50.
L’idea si basa sulla combustione di deuteruro di litio-6 solido a temperatura ambiente, innescata dall’interazione con neutroni. Questo processo è noto come ciclo di Jetter, dal nome del fisico Ulrich Jetter che lo propose, e apre prospettive per la produzione di energia senza ricorrere al tradizionale confinamento del plasma.
Il ritorno di una ricerca interrotta negli anni Settanta
Negli anni Settanta questa linea di ricerca si era interrotta a causa delle restrizioni alla pubblicazione di risultati relativi alle reazioni nucleari. Durante la guerra fredda, infatti, le autorità limitarono la diffusione di informazioni su processi simili a quelli impiegati nella progettazione di alcune armi nucleari.
Solo un ricercatore, Rand McNally, continuò a studiare l’argomento. I suoi report, sviluppati presso il laboratorio di Oak Ridge, sono stati desecretati solo negli anni Novanta, consentendo oggi una nuova analisi scientifica.
Il team guidato dal professor Lorenzo Fortunato
Il professor Lorenzo Fortunato ha formato un piccolo gruppo di ricerca con studenti di tesi triennale e magistrale e con il supporto del personale dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare.
«Utilizzando moderne compilazioni di dati nucleari, abbiamo predetto l’evoluzione temporale e la composizione isotopica di una rete di reazioni termonucleari coinvolgenti il ciclo di Jetter (neutroni più Litio-6) e il ciclo di Post (protoni + Litio-6), un processo simile ma innescato da protoni anziché neutroni – spiega Fortunato –. In un caso ideale, all’inizio ci sono solo litio e deuterio (viola e blu), i componenti del cristallo combustibile e i neutroni che lo irradiano. Col passare del tempo, dopo solo pochi milionesimi di secondo, il materiale è convertito essenzialmente in particelle alfa, ovvero nuclei di elio-4, inerte e non pericoloso, e poco altro come trizio e un certo quantitativo di neutroni secondari. Questi ultimi sono potenzialmente dannosi alla salute, ma contenibili con una “camicia esterna” di materiale assorbitore, come la grafite».
Simulazioni e potenziale energetico della fusione nucleare
Le simulazioni, facilmente replicabili grazie a un codice reso pubblico sul Data Repository dell’Università di Padova, indicano che i processi di combustione nucleare lenta e controllata potrebbero essere fino a mille volte più vantaggiosi rispetto alla combustione chimica.
Secondo i ricercatori, questo approccio non rilascerebbe radiazioni pericolose né sottoprodotti nocivi e non comporterebbe il rischio di reazioni a catena incontrollate, aprendo nuove prospettive per un’energia più sicura ed efficiente.
