Fusione nucleare: in cosa consiste questo processo?
Scienza e Fisica Quantistica
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Scopri in cosa consiste la fusione nucleare e da cosa viene provocata l’emissione di così tanta energia
John Gribbin - 17/05/2022
Estratto dal libro "Dizionario Enciclopedico di Fisica Quantistica" di John Gribbin
Cos'è la fusione nucleare?
La fusione nucleare è il processo in virtù del quale i nuclei leggeri di due o più atomi, si fondono fino a creare un nucleo più pesante, con contemporaneo rilascio di energia.
Sebbene i nuclei degli elementi più leggeri possano esistere in forme stabili, se i nuclei vengono sottoposti a pressione sufficientemente intensa (per esempio, la pressione estrema all’interno delle stelle) finiscono per superare la repulsione causata dalla carica elettrica positiva di ogni nucleo, e si combinano tra loro rilasciando energia.
All’interno delle stelle, la fusione provoca un’emissione di energia in base a due processi fondamentali, conosciuti come il ciclo del carbonio e la reazione protone-protone.
Le condizioni estreme richieste per portare i nuclei alla fusione rendono estremamente difficile stimolare la fusione sulla Terra, in condizioni controllate, ma è proprio questo processo a fornire l’energia della cosiddetta bomba all’idrogeno, dove la fusione viene scatenata dall’esplosione di una bomba atomica.
Si spera di poter ottenere il controllo della fusione nucleare in reattori capaci di produrre elettricità.
Se fondiamo due nuclei di deuterio?
La fusione di una coppia di nuclei di deuterio rilascia circa il 2% dell’energia prodotta dalla fissione di un singolo nucleo di uranio-235.
Ma dal momento che il nucleo dell’uranio-235 pesa circa 100 volte di più del nucleo di deuterio, in un chilogrammo di deuterio ci sono 100 volte più nuclei che in un kg di uranio-235.
Di conseguenza, se tutte le coppie di nuclei di deuterio fondessero, potrebbero generare più o meno la stessa quantità d’energia che verrebbe prodotta dalla fissione di un chilogrammo di uranio-235, ovvero l’equivalente di 3 milioni di tonnellate di carbone.
