CULTURA

La Fabbrica delle Stelle: bottiglie molto speciali

Nella puntate precedenti…

Plastica ed imballaggi di cartone vanno riciclati! Ed ecco allora che dopo averci illustrato nei primi episodi perché la fusione è così importante per la salvaguardia dell’ambiente e come funziona nel sole, nell’ultima puntata il nostro fisico Piero Martin ha trasformato una scatola da scarpe e un po’ di tappi di bottiglie d’acqua minerale in…un reattore a fusione! Ma è davvero così semplice riprodurre l’energia del sole? Be’, non proprio. Quello che Piero ci ha fatto vedere è un curioso esempio didattico nel quale abbiamo simulato il processo di fusione con tappi di bottiglie al posto dei nuclei di deuterio e trizio. L’agitazione termica dovuta alle elevate temperature del plasma è stata simulata agitando la scatola con dentro i tappi e così i tappi stessi, cui era attaccato un pezzo di velcro adesivo, si sono incollati, cioè fusi. D’ora in poi guarderete con occhio diverso le vostre scatole di cartone!

In questa puntata

Ciambelle, bottiglie e calamite per parlare di fisica e di come ricavare energia elettrica riproducendo sulla Terra il processo di fusione nucleare che alimenta il sole. In un futuro reattore questo processo avverrà in un gas riscaldato ad altissime temperature, un plasma, composto di due isotopi dell’idrogeno, il deuterio e il trizio. Dalla loro fusione si otterrà la liberazione di energia di legame nucleare che un giorno vorremmo trasformare, nei reattori a fusione nucleare, in energia elettrica.

Per contenere il plasma occorre un contenitore che risulti adatto a sopportare gli elevati carichi termici e le cui pareti non degradino le proprietà del plasma. Per far sì che ciò avvenga i fisici che lavorano alla fusione nucleare hanno progettato dei particolari contenitori… delle ciambelle magnetiche!

Il campo magnetico esercita infatti una forza sulle particelle cariche in moto, come gli ioni di deuterio e trizio che si vanno a fondere e che sono cariche positivamente. La speciale ciambella ipertecnologica all’interno della quale avverrà la fusione verrà progettata in modo tale da produrre un campo magnetico sufficiente a mantenere le particelle del plasma lontane dalle pareti.

I primi esperimenti di questo tipo negli anni ’60 erano tali che il campo magnetico al loro interno aveva la forma di una bottiglia con due strozzature alle estremità. Le particelle però scappavano dalle estremità e il plasma si raffreddava. La soluzione trovata dagli scienziati è stata trasformare il contenitore del plasma da un oggetto rettilineo a uno di forma circolare, o toroidale per usare un termine tecnico: una ciambella, all’interno della quale è presente un campo magnetico che contiene il plasma caldo.

Con adeguate bobine percorse da correnti elettriche si producono dei campi magnetici che formano quella scatola immateriale, che mantiene il plasma distante dalle pareti di acciaio della camera da vuoto e ci permette di studiarlo senza perturbazioni.

La Fabbrica delle Stelle, quarto episodio: "bottiglie molto speciali". Riprese e montaggio di Elisa Speronello; responsabile produzione: Francesco Suman


LA FABBRICA DELLE STELLE

  1. Un sole in laboratorio per aiutare il pianeta
  2. Il motore del sole
  3. Tappi, nuclei e scatole da scarpe
  4. Bottiglie molto speciali

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