Scorciatoia per la fusione nucleare: il raggio laser riscalda direttamente il plasma

Il sistema laser Omega dell'Università di Rochester è uno dei più potenti del suo genere. Allo stesso tempo, la luce laser generata è di qualità particolarmente elevata, il che garantisce un trasferimento efficiente dell'energia al bersaglio.

Queste sono le basi perfette per ottimizzare ulteriormente un esperimento condotto su nel 2022 in cui è stato rilasciato il 50% di energia in più rispetto a quella erogata dal laser. Tuttavia, la quantità totale era ancora modesta: sono stati ottenuti 0,3 kilowattora, mentre durante l'esecuzione preliminare è stato necessario immettere circa 150 volte più energia.

E l'esperimento ha avuto qualche altro intoppo. Il plasma, cioè i materiali di base ad altissimo calore per la fusione nucleare, in modo che gli atomi e gli elettroni siano completamente separati gli uni dagli altri, doveva essere racchiuso in una capsula rivestita d'oro.

Solo allora la combinazione di una pressione estrema e di una temperatura di diversi milioni di gradi è stata sufficiente per le condizioni che prevalgono anche all'interno del sole. Lì, il processo di fusione nucleare e il grande surplus di energia sono noti per funzionare in modo molto affidabile.

E mentre sulla Terra sono necessari oltre 180 milioni di gradi Fahrenheit (100 milioni di gradi Celsius) a pressione normale, la temperatura nel nucleo del sole è di soli 27 milioni di gradi Fahrenheit (15 milioni di gradi Celsius).

Implementazione pratica concepibile

L'esperimento, quindi, non sembra necessariamente essere realmente praticabile e scalabile. Tuttavia, dimostra che la sola energia della luce laser è sufficiente a stimolare il plasma stesso per provocare la fusione nucleare in un'area definita, aumentando la pressione.

Tuttavia, sarebbero necessari un milione di capsule d'oro al giorno e dieci impulsi laser al secondo per ottenere quantità rilevanti di energia.

È tempo di un approccio diverso. Con capsule fatte di silicio, che è disponibile in quantità quasi illimitate, e un design modificato, si potrebbe generare un plasma, ma non ancora abbastanza caldo.

Grazie alla matematica, l'esperimento sul sistema laser Omega può essere scalato. Capsule più grandi e una maggiore potenza laser per un maggiore trasferimento di energia dovrebbero essere sufficienti per ottenere la fusione nucleare. Anche se il risultato finale è ancora un bilancio energetico negativo.

Il lato positivo è che si tratta di un sistema tecnicamente gestibile con il potenziale per funzionare su larga scala. Non per niente, diverse start-up stanno già lavorando all'implementazione pratica, tra cui, ad esempio, l'azienda tedesco-americana Focused Energy con sede ad Austin e Darmstadt.