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Fusione o fissione?

intervista di Elisabetta Durante

Carlo Rubbia ha vinto il Premio Nobel per la Fisica nel 1984 per la scoperta delle particelle W e Z, messaggere dell'interazione nucleare debole; ha insegnato per molti anni alla Harvard University, dal 1989 al 1993 è stato Direttore generale del Cern ed è attualmente Presidente dell'Enea.

Professore, qual è lo stato dell'arte internazionale nel campo della Fusione nucleare?

In questi anni si sono ottenuti molti risultati grazie ad una vigorosa partecipazione internazionale al programma che viene condotto mondialmente da quarant'anni, con una spesa complessiva di oltre 60 miliardi di euro, inclusa quella del nostro paese. Grazie all'obiettivo energetico, si è sviluppato un nuovo capitolo della scienza dei plasmi; a sua volta, questa nuova scienza dei plasmi ha contribuito ad aprire molti campi scientifici e tecnologici. Così si è sostanzialmente migliorata la comprensione dei concetti necessari ad un futuro sistema energetico da Fusione, ma la distanza dall'obiettivo finale rimane notevole.

Pur con gli enormi investimenti già portati a termine, non è possibile ancora garantire che la fusione magnetica Deuterio-Trizio (D-T,ndr) potrà un giorno funzionare in maniera sicura ed essere finanziariamente competitiva. Il problema principale è quello dell'accensione, cioè del bruciamento efficiente e continuativo del plasma D-T, con la sua conversione in Elio più neutrone. Sono quindi necessarie nuove macchine, ben più potenti di quelle esistenti, ad esempio “Iter”, o meno complesse e più specializzate, come “Ignitor” in Italia e “Fire” negli Usa. Vista l'importanza del problema, le accese discussioni su quale sia la scelta migliore non sono sorprendenti: ma la stragrande maggioranza degli addetti ai lavori ha deciso in favore del programma internazionale centrato su Iter. Tuttavia, tutti i progetti potrebbero essere utili a esplorare il comportamento, e diciamolo chiaramente, le inevitabili sorprese di un plasma che si avvicini all'accensione.

Si dice che la Fusione rappresenti una soluzione “pulita”: cosa può dirci in proposito?

Si sente dire spesso che la Fusione D-T è pulita perchè non sarebbe altro che l'energia del Sole riprodotta sulla Terra. Nulla di più errato. La reazione del Sole è senza neutroni. La reazione D-T produce invece un neutrone con più di ¾ dell'energia emessa: questo neutrone è la causa principale delle quantità di scorie radioattive prodotte anche da un reattore a Fusione. Inoltre, il principale elemento combustibile, assente nel ciclo solare, è il Trizio, un isotopo radioattivo dell'idrogeno, con una vita media di circa 13 anni. Fughe accidentali di Trizio potrebbero avere conseguenze non diverse da quelle prodotte da incidenti nucleari da Fissione. In sostanza, un reattore a Fusione produrrebbe una quantità di radioattività appena inferiore a quella di un reattore a Fissione ordinario della stessa potenza, migliorabile con l'uso di materiali più avanzati.

Si dice che la fusione sia una fonte di energia inesauribile: sarebbe dunque, una soluzione definitiva?

A lungo termine l'Umanità ha bisogno di sorgenti di energia alternative a quelle dei fossili. In tale quadro, il ricorso al nucleare, oltre che al solare, sembra assolutamente inevitabile. Tuttavia va ricordato che, se usate con i metodi odierni, le riserve naturali di Uranio non sono superiori, ad esempio, a quelle del petrolio o del carbone. Quindi nuovi metodi sono necessari. Nel caso della Fusione D-T, il Trizio non esiste in natura e deve essere prodotto, 'sparando' il neutrone generato dalla reazione, contro il Litio: la disponibilità di questo elemento è tale da assicurare molti millenni di produzione energetica.

Il governo francese sembra pronto ad affrontare una spesa ingente pur di strappare al Giappone il megaprogetto per la fusione “Iter”. Non pochi ricercatori francesi hanno criticato questa posizione, osservando come il traguardo della fusione sia ancora lontano e comporti una spesa eccessiva, che penalizzerebbe lo sviluppo di altre soluzioni più a portata di mano…

Anche la Fissione, non quella odierna, ma quella dei nuovi reattori veloci basati sull'uso di Uranio Depleto (impoverito, ndr), e soprattutto col cosiddetto “Amplificatore di Energia”, basato sull'uso del Torio e di un acceleratore di particelle (Ads, ndr), offrono disponibilità energetiche illimitate come quelle da Fusione. Anche queste forme innovative di energia da Fissione, e specialmente quella basata sul Torio, offrono emissioni di scorie radioattive confrontabili per quantità e durata a quelle della Fusione D-T; inoltre grazie a conoscenze già acquisite, sono realizzabili industrialmente in una scala di tempi ben più ridotta, senza le immense problematiche della combustione del plasma e certamente con costi e complessità inferiori a quelli che comporta la Fusione controllata nella più ottimistica delle forme.

Sulla lunga strada del nuovo nucleare, potrebbe esserci spazio per progetti di più limitata portata, che fungano magari come banco di prova di Iter?

Far partire simultaneamente due dispostivi in concorrenza, sul piano internazionale (Iter, ndr) e nazionale (Ignitor, ndr) mi sembrerebbe eccessivo! Perché dunque non investire invece una piccola frazione di quanto destinato alla Fusione per realizzare una Fissione innovativa basata sull'Amplificatore di Energia? Perché mettere tutte le uova nel solo paniere della Fusione magnetica, quando il problema della dipendenza energetica a lungo termine è uno dei più vasti, complessi e inevitabili problemi dell'umanità? A mio parere abbiamo bisogno della massima diversità nelle opzioni su cui contare a lungo termine, al fine di catturare l'immensa energia contenuta nei nuclei in maniera sicura, sostenibile ed illimitata. Sia la Fusione che la Fissione andrebbero perseguite con eguale vigore, alla ricerca di una nuova energia nucleare capace di alimentare l'Umanità per i millenni a venire.


La ricetta di Carlo Rubbia per l'energia pulita: il rubbiatrone

il rubbiatrone
Un acceleratore scaglia protoni contro del piombo liquido. Questo emette neutroni che vanno a mantenere la reazione di fissione del combustibile. In assenza di questi neutroni addizionali, la reazione si spegne automaticamente.