Come altri, la Cina spera di ottenere una reazione di fusione controllata. Il carburante per tali reazioni sono gli isotopi dell'idrogeno, che è abbondante nell'Universo. La difficoltà sta nel come creare le condizioni per la fusione degli atomi di idrogeno, perché ciò richiede energie colossali in uno spazio molto piccolo. Una delle opzioni per risolvere questo problema è utilizzare i laser. Anche tutti sono impegnati con questo, ma la Cina è stata in grado di sorprendere.
Nell'agosto di quest'anno, abbiamo riferito che gli scienziati americani del NIF sono stati in grado di avvicinarsi alla soglia oltre la quale si verificano reazioni di fusione termonucleare autosufficienti. Il NIF, delle dimensioni di tre campi da calcio, utilizza circa 200 laser ad alta potenza che si concentrano su una pastiglia di carburante al deuterio e trizio. La resa energetica è stata del 70% di quella fornita ai laser. Questo è considerato un successo. Anche uno dei gruppi di ricerca cinesi sta seguendo un percorso simile, ma utilizzando un approccio più semplice e meno costoso.
Nel 1997, questo percorso è stato proposto dal principale fisico cinese Zhang Zhe. Lo schema che ha sviluppato è chiamato schema di accensione a doppio cono e richiede un laser molto meno potente rispetto al caso dell'evaporazione convenzionale del carburante e della sua conversione in una nuvola di plasma. In parole povere, il circuito funziona in modo simile al lavoro degli acceleratori. Il laser riscalda i gruppi di combustibile sotto forma di coni in miniatura, ciascuno delle dimensioni della punta di una matita. Poiché le estremità affilate dei coni sono dirette l'una verso l'altra, le nuvole di plasma di idrogeno da ogni corsa si avvicinano l'una all'altra e si verifica una reazione di fusione termonucleare.
Questo progetto ha ricevuto finanziamenti relativamente di recente. Per sei anni, i ricercatori hanno ricevuto una sovvenzione di 1 miliardo di yuan (156 milioni di dollari), che non è affatto una cifra esorbitante per quest'area di ricerca. L'impianto di Shenguang II a Shanghai è entrato in funzione la scorsa estate e ha condotto tre incoraggianti esperimenti nel corso dell'anno. Anche il costo degli assemblaggi di carburante è trascurabile rispetto a quelli utilizzati negli esperimenti negli Stati Uniti. Pertanto, ogni cono di un gruppo di combustibile costa diverse centinaia di dollari USA, mentre i pellet di combustibile NIF costano diverse migliaia di dollari ciascuno.
Il cono del carburante di fabbricazione cinese è quasi un'opera d'arte. È letteralmente d'oro: il deuterio e il trizio sono posti all'interno di un guscio d'oro. L'oro è un metallo tenero che conduce bene elettricità e calore. La conduttività fornisce la migliore erogazione dell'energia dell'impulso laser al carburante e la morbidezza consente un montaggio più semplice. I coni verranno inseriti nel sistema del reattore come le cartucce di una mitragliatrice Gatling, spiegano gli sviluppatori, facilitando il caricamento e la manutenzione dei reattori.
Tuttavia, il design degli assemblaggi del carburante è più complicato del semplice oro inframmezzato da deuterio e trizio. Gli isotopi dell'idrogeno dovevano essere isolati con un guscio polimerico, con il quale anche tutto si è rivelato difficile: la sua evaporazione ha danneggiato le reazioni termonucleari. Ma le difficoltà si stanno gradualmente risolvendo. Entro il 2026, gli scienziati promettono di costruire o quasi completare una nuova generazione di laser. Le nuove installazioni promettono di avvicinarli al loro caro obiettivo: ottenere una reazione di fusione termonucleare stabile ed efficiente.
2021-11-11 15:23:27
Autore: Vitalii Babkin