Materia ed energia
La fisica e la chimica traggono origine da due principi fondamentali: il principio di conservazione della materia (“la materia non si crea né si distrugge”) e il principio di conservazione dell’energia (“l’energia non si crea né si distrugge”).
Questi principi furono messi in dubbio già da Albert Einstein, infatti materia ed energia sono equivalenti ed è possibile pertanto trasformare l’una nell’altra, cioè sia “creare” materia a spese dell’energia, sia “creare” energia a spese della materia.
Quest’ultima trasformazione ha un grande interesse pratico, in quanto consente, e lo stiamo vedendo in varie sperimentazioni attuali, di utilizzare la materia come una fonte di energia.
Gli atomi
Gli atomi sono formati da un nucleo costituito da protoni e neutroni (strettamente legati tra loro) e da una corteccia di elettroni in continuo e rapido moto intorno al nucleo. Si chiamano reazioni nucleari quelle trasformazioni che modificano la struttura del nucleo di un atomo.
Le reazioni nucleari si distinguono in due tipi: le reazioni di fissione (dal latino spaccare), in cui un nucleo si divide in due o più parti, e le reazioni di fusione (da non confondere col passaggio di una sostanza dallo stato solido a quello liquido), in cui due nuclei si fondono, dando luogo ad uno unico.
Energia nucleare
In molte reazioni nucleari (sia che si tratti di fissione che di fusione nucleare) si verificano trasformazioni di materia in energia. L’energia che si sviluppa in tali reazioni prende il nome di energia nucleare.
Le fissioni di energia nucleare, sono particolarmente inquinanti, perciò puntare su altre “fonti di energia pulita”, quali l’energia nucleare di fusione, è il futuro. Nel 2022 l’energia nucleare è stata inserita tra le fonti di energia promosse dalla tassonomia UE per la finanza sostenibile.
Fusioni controllate
Già da anni, molti paesi del mondo stanno sperimentando nuove fusioni controllate, la capofila è sicuramente la Cina con sempre “nuovi record”: il “reattore a fusione nucleare EAST che raggiunge una temperatura di 158 milioni di gradi Fahrenheit, per più di 1000 secondi”.
La reazione di fusione nucleare dell’idrogeno avviene nella parte più interna del Sole e costituisce la sorgente dell’energia che il Sole ci irradia. Lo stesso processo si verifica nella bomba ad idrogeno o bomba H.
Per sfruttare la fusione dell’idrogeno per produrre energia a scopo pacifico, occorre però evitare che il processo avvenga troppo rapidamente, in modo esplosivo. Si deve realizzare la cosiddetta fusione controllata.
La svolta dell’esperimento cinese è racchiudere l’idrogeno in “campi magnetici molti intensi”, che racchiudano l’idrogeno in una “bottiglia magnetica” e “fondere il plasma a temperature altissime” (“temperature più alte di quelle del Sole”): il reattore a fusione controllata dell’idrogeno.
Vantaggi del reattore a fusione
L’umanità avrà a disposizione una “fonte di energia quasi inesauribile”. L’idrogeno infatti è un elemento abbondante in natura. Inoltre anche i rischi di inquinamento radioattivo, con i reattori a fusione, sarebbero minori di quelli con gli attuali reattori basati sulla fissione dell’uranio.
