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la fusione stellare
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GLI ANTEFATTI

Gli antefatti

Intorno al 1930 l’astrofisico inglese Arthur Eddington ipotizzò che l’energia generata dal sole e dalle altre stelle fosse dovuta ad un processo di nucleo sintesi, detta anche fusione, secondo la quale i nuclei degli elementi che formano il plasma stellare venendo a contatto formano nuovi nuclei di massa minore e, applicando l’equazione di Einstein, si può calcolare quanta energia venga prodotta a fronte della riduzione di massa.
Fu dunque naturale che, già negli anni trenta dello scorso secolo, si affacciò l’idea di produrre sulla terra energia attraverso la nucleo sintesi.
Nel seguito citiamo l’esemplare e straordinaria professoressa Franca Magistrelli che per lunghi anni ha collaborato con il professor Coppi: “quando si scoprì che le reazioni di fusione che hanno luogo nelle stelle hanno tempi dell’ordine di miliardi di anni l’idea stessa fu considerata una pura utopia, tanto più che nel sole e nelle altre stelle l’energia prodotta per unità di massa è molto piccola, se l’energia totale da esse liberata è enorme ciò è dovuto al fatto che anche la loro massa è enorme”.
Dunque per produrre sulla Terra energia da fusione devono essere ideate soluzioni che perlomeno garantiscano tempi brevi, ma la precondizione era ed è quella di portare il plasma a temperature altissime, dell’ordine di centinaia di milioni di gradi.
La cosa sembrò impossibile.
Ma per quanto utopica sembrasse la fusione gli studi ripresero negli anni ’50, quando in Russia Andrej Sakharov (premio Nobel per la pace nel 1975), e Igor Tamn progettarono il Tokamak.
Nel 1958, in un clima politico, che voleva porre fine alla guerra fredda, Nikita Kruschev autorizzò gli scienziati russi, nella persona del loro leader Igor V. Kurchatov, a rendere pubblici i dettagli per costruire un Tokamak.
Ma fu il 1968 l’anno della svolta quando a Novosibirsk gli scienziati russi annunciarono di aver raggiunto in un Tokamak la temperatura di 1.000 eV, cioè di circa 10 milioni di gradi.
L’impossibile era diventato possibile, la fusione non era più un’utopia. 
A Novosibirsk Coppi c’era.

Bruno Brunelli

Racconta Luisa Bonolis, storica della scienza, “Nella tarda estate del 1968 Coppi e Brunelli (direttore del Laboratorio Gas Ionizzati del CNRN), a Novosibirsk, a causa di un disguido nelle prenotazioni, si trovarono a condividere la stessa stanza di albergo.
Essi ebbero così l’occasione per cominciare a parlare della possibilità di avviare a Frascati una linea di ricerca sui plasmi confinati magneticamente; argomento sul quale a Frascati non esisteva ancora alcuna tradizione.
Queste conversazioni continuarono successivamente, e furono seguite da un seminario di Coppi all’Università di Roma riguardante le linee sperimentali più promettenti ai fini di un ulteriore sviluppo finalizzato a produrre i plasmi necessari per favorire  reazioni di fusione.
Nel 1969 Coppi al MIT di Boston progettò e iniziò lo sviluppo di ALCATOR (ALto CAmpo Torus), un tokamak capace di studiare nuovi regimi di confinamento grazie alle sue dimensioni compatte ed alla combinazione di alti campi magnetici, realizzati attraverso l’invenzione di un sistema chiamato air-core transformer.

Carlo Salvetti

 

Nel frattempo egli aderì alla proposta fattagli da Brunelli e dal professor Carlo Salvetti, allora vice-presidente del CNEN (oggi ENEA), di pensare a un esperimento da realizzare a Frascati. Questo studio condusse alla realizzazione del tokamak, che sarebbe poi stato chiamato FT (Frascati Torus).

Nel 1971 Coppi accettò l’invito di Salvetti di trascorrere, nell’estate, un periodo di circa due mesi a Frascati.
Alla fine di questo periodo egli arrivò alla definizione di tutti i parametri essenziali per la costruzione a Frascati del tokamak.

La macchina FT è entrata funzione nel 1977”.