Più precisione per la fusione nucleare: ALPACA aumenta l'efficienza
Il componente fondamentale è il plasma. Gli isotopi di idrogeno devono trovarsi in questo quarto stato di aggregazione, in cui i nuclei e gli elettroni sono completamente separati gli uni dagli altri.
Solo a questo punto e a temperature di circa 100 milioni di gradi è possibile provocare la fusione nucleare. Si crea l'elio, più leggero dei materiali di partenza. La massa persa può essere utilizzata sotto forma di energia - molta energia.
Tuttavia, ne occorre molta di più per raggiungere questo stato. È ancora più difficile mantenerlo in piedi e stabile. Inoltre, le condizioni devono essere il più possibile ideali per la fusione desiderata.
Proprio per questo motivo, il Princeton Plasma Physics Laboratory presenta un nuovo strumento diagnostico, chiamato ALPACA, che può essere utilizzato per raccogliere dati sull'idrogeno riscaldato.
Questo dovrebbe finalmente consentire di misurare effettivamente la distribuzione degli atomi di idrogeno neutri e dei nuclei carichi e degli elettroni liberi (cioè il plasma).
Finora, questa distribuzione, la temperatura e la reattività potevano essere stimate e determinate solo tramite calcoli. ALPACA e il secondo strumento LLAMA, invece, possono per la prima volta 'vedere' esattamente quanto è alta la concentrazione di plasma in determinate aree del reattore, utilizzando la linea Lyman alfa.
Questa linea spettrale, che gli astronomi utilizzano normalmente per cercare le origini dell'universo, può essere osservata proprio quando l'elettrone inizia a staccarsi dal nucleo. La linea alfa ha una lunghezza d'onda di 121 nanometri, che si trova nella gamma degli ultravioletti.
Il dispositivo è attualmente in fase di test e sarà poi utilizzato nel tokamak del laboratorio. Se sarà possibile creare il plasma in modo più controllato e, naturalmente, stabilizzarlo, le possibilità di aumentare significativamente l'efficienza e la durata delle reazioni di fusione sono buone.
La fusione nucleare può avvenire solo per pochi istanti, perché il plasma non deve uscire dal suo contenimento in nessun caso. Altrimenti, brucerà tutto ciò che si trova sul suo cammino. Pertanto, essere in grado di controllarla perché si sa dove c'è molto idrogeno sarebbe enormemente importante.
Alla fine, la tecnologia sarà utilizzata anche in ITER, nel sud della Francia. Solo la data di messa in funzione è ancora scritta nelle stelle. Ma un altro dei tanti passi verso questo obiettivo sembra essere stato fatto.
