La fusione nucleare è l'unione di piccoli nuclei atomici, che formeranno un nucleo più grande e più stabile.
La fusione è più facile con nuclei piccoli perché, poiché due nuclei devono scontrarsi e unirsi, la repulsione di carica positiva di questi nuclei sarà minore. Anche così, ci vuole un'energia cinetica molto alta per superare questa repulsione e generare la collisione.
Di seguito è riportato un esempio di fusione nucleare in cui due nuclei si fondono, uno di deuterio e uno di trizio, producendo atomi di elio:
Questo tipo di reazione è la fonte di energia per stelle come il Sole. È composto per il 73% da idrogeno, per il 26% da elio e per l'1% da altri elementi. Ciò è spiegato dal fatto che nel suo nucleo avvengono reazioni, come mostrato sopra, in cui gli atomi di idrogeno si fondono per formare atomi di elio.
Le reazioni di fusione dell'idrogeno sono la fonte di energia delle stelle, compreso il Sole.
La quantità di energia rilasciata in questa reazione è milioni di volte maggiore dell'energia di una normale reazione chimica ed è due milioni di volte maggiore dell'energia rilasciata dalla fissione nucleare. Nel 1952, il mondo poté vedere la potenza di questa reazione nucleare quando gli Stati Uniti sganciarono la prima bomba all'idrogeno ("Mike") su un atollo del Pacifico; questo aveva una potenza mille volte maggiore delle bombe di Hiroshima e Nagasaki. L'atollo è stato letteralmente vaporizzato.
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A causa di questa elevata energia rilasciata, il sogno di molti scienziati è quello di produrre energia attraverso questo tipo di reazione. Tuttavia, questo non è ancora possibile, perché reazioni di questo tipo si verificano solo a temperature molto elevate, come nel Sole. E non è ancora possibile lavorare in maniera controllata con materiali a migliaia di gradi Celsius.
Ma gli scienziati non si arrendono. Di seguito abbiamo un'immagine e una foto reale di un tipo di reattore, chiamato a tokamak. Questi tipi di reattori sono in grado di resistere a temperature elevate, mantenendo un plasma lontano dalle pareti per breve tempo e utilizzando tecniche di confinamento magnetico.
Questi tipi di reattori sono in fase di test. E i tentativi non si fermano, dopotutto la fusione di appena 2. 10-9 Basterebbe una % di deuterio per fornire elettricità al mondo intero per un anno.
Illustrazione a sinistra e immagine reale a destra del tipo reattore tokamak, che è in fase di sperimentazione per generare energia attraverso la fusione nucleare.
di Jennifer Fogaça
Laureato in Chimica
Squadra scolastica brasiliana
Vorresti fare riferimento a questo testo in un lavoro scolastico o accademico? Guarda:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Fusione nucleare"; Brasile Scuola. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/fusao-nuclear.htm. Consultato il 27 giugno 2021.
