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Scienza e ricerca

Fusione nucleare con raggi laser: si può

Fusione nucleare con raggi laser: si puòcleanroom_66_credits.jpgfbk_32517_1.jpgAntonino_Picciotto_FBK.jpg
Trento High Tech

Un importante risultato scientifico riguardante la fusione nucleare con raggi laser è stato condotto a Trento nei laboratori della Fondazione Bruno Kessler.

I ricercatori Antonino Picciotto (Micro-Nano Facility del Centro Materiali e Microsistemi della Fondazione Bruno Kessler di Trento) e Daniele Margarone (del Beamlines Institute of Physics of the Czech Academy of Science), alla guida di un team internazionale di esperti provenienti da sette istituti di ricerca, hanno prodotto una reazione nucleare  facendo interagire degli ioni di boro con dei protoni per mezzo di impulsi laser di media intensità.

Risultato? Hanno generato una quantità di energia 100 volte maggiore rispetto ai precedenti esperimenti di questo tipo. Il tutto utilizzando un’intensità laser 1000 volte inferiore rispetto a quanto fatto in passato, così da avere come risultato una migliore efficienza energetica.

“Tale reazione nucleare – spiega Antonino Picciotto - si può definire pulita in quanto non coinvolge la produzione di neutroni o raggi gamma e quindi possibili scorie radioattive”.

L’importante risultato è stato ottenuto da una sinergia tra gruppi di ricerca. Da un lato, sono state messe in campo le consolidate tecniche di microfabbricazione della Clean Room, il laboratorio del gruppo Micro-Nano Facility, guidato da Pierluigi Bellutti alla Fondazione Bruno Kessler di Trento, dove sono stati progettati e costruiti bersagli di silicio contenenti grandi quantità di boro e di idrogeno, precursori della reazione. Dall’altro, sono state utilizzate le caratteristiche degli impulsi laser disponibili presso il laboratorio PALS (Prague Asterix Laser System) di Praga dove è stato realizzato l’esperimento nel gennaio 2013.

Il team ha pubblicato questo mese su una delle principali riviste di settore, Physical Review X i risultati dello studio.

< le foto di questa pagina sono di Carlo Baroni- Archivio Fbk


“Si tratta di un’idea completamente originale e mai realizzata fino ad ora”, sottolinea Antonino Picciotto. “Per la prima volta – prosegue il ricercatore italiano -  abbiamo utilizzato le caratteristiche chimico-fisiche del silicio come materiale ospite per far interagire il boro e l’idrogeno in un plasma creato da impulsi laser".

Lo studioso spiega che anche se al momento l’energia utilizzata è ancora molto superiore rispetto a quella prodotta dalla reazione, l’auspicio è che nel prossimo futuro sia possibile innescare reazioni nucleari pulite utilizzando dei piccoli laser da tavolo.

"Penso ai cosiddetti table top, per aumentare la resa della reazione. Tale tecnica potrebbe permettere la costruzione di un reattore con produzione di energia pulita. Il nostro esperimento pioneristico potrebbe dare nuova linfa a questo sogno non ancora realizzato”.

“La possibilità di ottenere fasci di particelle alfa quasi mono-energetiche sfruttando questo tipo di reazioni - spiega Daniele Margarone, altro autore del lavoro - potrebbe aprire la strada a diverse applicazioni tecnologiche, ad esempio la realizzazione di sistemi di accelerazione di particelle con metodi non convenzionali come quelli che stiamo studiando già da qualche anno nell’ambito del progetto internazionale ELI (Extreme Light Infrastucture), a Praga nella Repubblica Ceca”.
26 agosto 2014


< foto: Antonino Picciotto
 

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