L’energia nucleare è la forma di energia unanimemente riconosciuta come la più produttiva in termini di tempo, costi e ricavi.  Nonostante la sua brutta reputazione, infatti, creatasi dopo il suo iniziale uso in campo bellico (armi atomiche), resta finora una delle reazioni più potenti dell’universo.

Questo tipo di energia è derivata dal nucleo atomico, sottoposto a particolari condizioni che rendono possibile la sua divisione (detta fissione o scissione) o la sua unione con un altro atomo (detta fusione), processi che vengono definiti reazioni nucleari.

Mentre nel primo caso un atomo viene bombardato con neutroni che lo dividono creando una notevole quantità di energia, nel secondo caso è necessario creare enormi pressioni, al fine di obbligare due atomi ad unirsi. Non stupisce quindi il fatto che fino a qualche decennio fa l’unico modo per innescare quest’ultima reazione era nelle armi a fusione nucleare. Pensate che tali armi contenevano al loro interno a loro volta una bomba atomica a fissione, ed era solo grazie all’esplosione di quest’ultima che si creavano energia sufficiente ad innescare reazioni di fusione nucleare, e a far esplodere quindi la bomba.

La fissione

La fissione fu realizzata dal fisico italiano Enrico Fermi nel 1934. Inizialmente questa nuova scoperta venne usata per scopi distruttivi (Little Boy, Fat Man…). Solo nel 1956 venne utilizzata per produrre energia elettrica nelle centrali nucleari e oggi è alla base della radioterapia.

A livello pratico, per avviare una reazione di fissione nucleare serve dell’uranio (235, detto uranio fissile) o del plutonio, materiale creato artificialmente. Per produrre all’incirca 1000MW, occorrono 160 tonnellate di uranio. Come scarto viene prodotta una scoria radioattiva (se correttamente stoccata non inquinante e non pericolosa) e calore.

La fusione

La fusione invece fu teorizzata per la prima volta dal fisico Leo Szilárd, ed è stata realizzata da Mark Oliphant. Anche in questo caso venne usata inizialmente come arma di distruzione (Ivy Mike, Bomba Zar…). Questa è anche la reazione che permette alle stelle di produrre calore e luce, ed è proprio al loro interno che avviene, grazie alle enormi pressioni. Il processo di fusione nucleare diffusa si origina in corpi che, come minimo, hanno 80 volte la massa di Giove.

Per quanto riguarda le reazioni termonucleare è semplicemente sufficiente possedere 0,6 grammi di deuterio e trizio (i noti isotopi dell’idrogeno) per generare un’equivalente potenza. Come scarto viene prodotto l’elio, un gas nobile per nulla inquinante, e calore.

La svolta

Dunque, il grande vantaggio della fusione rispetto alla fissione sta nella produzione limitata di scorie radioattive, inoltre qualora si verificassero dei guasti il reattore di spegnerebbe da solo perché per innescare la fusione serve alimentarla. Nonostante i benefici teorici della fusione nucleare il grande ostacolo da superare riguarda l’efficienza, in quanto fino ad ora è stata impiegata più energia per mantenere acceso il reattore rispetto a quella prodotta.

Questo fino a pochi giorni fa, perché durante una conferenza stampa tenutasi alle ore 16:00 di martedì 13 dicembre il Dipartimento dell’Energia Nucleare degli Stati Uniti ha fatto un annuncio di portata storica: per la prima volta in un esperimento di fusione nucleare gli scienziati sono riusciti a produrre più energia (3,15 megajoule) di quanta ne è stata impiegata per ottenerlo (2,15 megajoule): un guadagno netto quindi pari a 1,0.

Centonovantadue fra i laser più potenti al mondo hanno colpito una scatoletta d’oro, contenente un diamante artificiale pressoché perfetto, contenente una minuscola quantità di deuterio e trizio. L’irraggiamento dei laser ha causato una compressione del diamante che successivamente ha scatenato la fusione degli isotopi, ad una temperatura di circa tre milioni di gradi, in qualche miliardesimo di secondo. Tuttavia, va detto che quello raggiunto non è che un piccolo traguardo, l’inizio di un nuovo percorso per rendere fruibile a livello commerciale l’energia prodotta da fusione; serviranno almeno altri 30- 50 anni per sentir parlare di vere e proprie centrali a fusione, del tutto efficienti, e ancor di più per vederne una attiva.

Presente e futuro

Cosa possiamo fare quindi? Sviluppare le centrali a fissione è la più ovvia risposta. Sono un validissimo (nonché, vorrei sottolineare, sicurissimo) metodo per creare energia. Bisogna infatti precisare come i famosi incidenti di Chernobyl e di Tree Mile Island sono avvenuti perché l’obiettivo in quegli anni non era sviluppare in modo accurato e sicuro quelle centrali, ma arrivare primi nelle scoperte in ambito scientifico e prevalere su un altro Paese rivale (questo soprattutto durante la guerra fredda).

La sicurezza e l’attenzione dei Paesi sono notevolmente cambiate da allora e anche dal punto di vista ambientale le scorie, se smaltite nella maniera corretta, sarebbero un problema facilmente risolvibile.

Per cui vi invito a sfatare i pregiudizi ed i falsi miti, e mettere da parte l’irrazionalità a favore della ragione e del pragmatismo; senza centrali non avremo i mezzi necessari per abbandonare definitivamente le fonti fossili.

Se non saremo noi stessi la causa della nostra estinzione, se non compare una nuova e mortale malattia, se non ci devolviamo o veniamo invasi da qualsiasi civiltà extraterrestre e se un asteroide non viene a farci visita, abbiamo più di 4 miliardi di anni di evoluzione di fronte a noi Miliardi. Per cui io non mi mostrerei troppo pessimista a sfavore del genere umano. Chissà…magari un giorno i romanzi del grande Asimov non saranno solamente fantascienza.

Nicola Morzenti, istituto Cerebotani di Lonato; con la collaborazione di Vincenzo Buongiorno, studente del Bagatta.