Fusione Nucleare: ora è visibile a occhio nudo con un inquietante blu

L’azienda Shine Technologies, con sede a Janesville, nel Wisconsin, ha ottenuto una prova visibile della reazione di fusione nucleare in atto, con radiazioni visibili prodotte come prodotto secondario, si legge in un comunicato stampa. L’azienda sostiene che questo è il primo caso in cui si ottiene un risultato simile per la fusione nucleare.

Con il mondo alla ricerca di modi più puliti per soddisfare la sua domanda di energia, l’energia nucleare sta guadagnando ancora una volta il favore di una fonte di energia a basse emissioni di carbonio. Le aziende si stanno inoltre concentrando sullo sfruttamento dell’energia derivante dalla fusione nucleare, che non solleva problemi di scorie nucleari.

Le sfide per la fusione nucleare sono ancora numerose, in quanto i ricercatori cercano modi per contenere il plasma utilizzato per generare energia e per ottenere rendimenti più elevati dell’energia immessa nella reazione di fusione. Shine ha adottato un approccio multidisciplinare alla fusione nucleare, cercando di applicare la tecnologia in applicazioni industriali e mediche per affrontare il problema della generazione di energia.

La prova visibile della fusione

L’approccio di Shine al raggiungimento del Santo Graal della fusione nucleare prevede l’utilizzo dei sistemi per applicazioni più piccole, come l’ispezione di componenti industriali. All’inizio di aprile, l’azienda ha iniziato a offrire questo servizio per applicazioni aerospaziali e di difesa.

La camera di destinazione del sistema di fusione è immersa nell’acqua presso il campus principale dell’azienda ed è qui che il team ha osservato un bagliore blu quando la reazione era in corso. Gli scienziati nucleari si riferiscono a questo bagliore come radiazione Cherenkov, in onore del premio Nobel Pavel Cherenkov, che fu il primo a dimostrare e spiegare questo bagliore.

La radiazione Cherenkov è una forma di energia che possiamo percepire come un bagliore blu emesso quando le particelle elettricamente cariche che compongono gli atomi (cioè elettroni e protoni) si muovono a velocità superiori a quella della luce in un mezzo specifico.

Quando le particelle viaggiano più veloci della luce

La radiazione Cherenkov si osserva quando le particelle si muovono più velocemente della luce in un mezzo specifico come l’acqua. Questo potrebbe sembrare fondamentalmente sbagliato, poiché nulla di ciò che conosciamo viaggia più velocemente della luce nel vuoto. Tuttavia, la luce rallenta nell’acqua, viaggiando a circa il 75% della sua velocità normale, mentre altre particelle continuano a muoversi a velocità più elevate.

Queste particelle disturbano l’equilibrio degli atomi del mezzo, che rilasciano fotoni per riconquistarlo, una sorta di onda d’urto simile a un boom sonico quando gli oggetti viaggiano più velocemente del suono. Questi fotoni hanno alte frequenze e basse lunghezze d’onda e sono percepiti come blu dall’occhio umano.

Nel caso della fusione nucleare, il bagliore si crea dopo che un atomo di idrogeno assorbe un neutrone ed emette un raggio gamma ad alta energia, che colpisce un elettrone accelerandolo quasi alla velocità della luce.

Storicamente, le reazioni di fusione sono state rilevate con strumenti sofisticati. Tuttavia, in questa occasione, la prova è stata visibile. “A un miliardo di fusioni al secondo, si potrebbe avere una radiazione Cherenkov misurabile, ma non visibile”, ha dichiarato Gerald Kulcinski, professore di Ingegneria nucleare presso l’Università del Wisconsin-Madison, nel comunicato stampa. “L’effetto della radiazione Cherenkov prodotta in questo caso era abbastanza brillante da essere visibile, il che significa che sta avvenendo una grande fusione, circa 50.000 miliardi di fusioni al secondo”.

“La fusione ha da tempo catturato l’immaginazione degli scienziati e del pubblico”, ha dichiarato Greg Piefer, fondatore e CEO di Shine “Essere in grado di creare una prova visiva della fusione è davvero fantastico”.