(Non molto) breve storia della FUSIONE NUCLEARE

Come avviene la fusione nucleare? Com'è fatto un reattore nucleare? Quando avremo le prime centrali nucleari a fusione? A queste ed altre domande troverete risposta in questo video. Buona visione!
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PER APPROFONDIRE
- Articolo su Nature sulla storia della fusione nucleare
www.nature.com/articles/s4156...
- Video sulla fusione e sul progetto ITER
• L'eccellenza italiana ...
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CAPITOLI
00:00 introduzione
01:18 fissione e fusione
15:28 reattori
18:27 storia
24:26 privati e ricerca attuale

[@davidepedatella8468]

Ti seguo da poco ma con immenso piacere! I video correlati a quelli del Dottor Amedeo Balbi mi han portato al caffè Bohr! Due fenomeni!

[@alessiosimonato880]

Sei davvero bravissimo non hai neanche bisogno della grafica per poterti spiegare.

[@piccolafucinatuderte334]

Buongiorno: Ringrazio per questo video veramente esplicativo, semplice e completo. Complimenti ottimo lavoro di comunicazione e divulgazione.

[@speleoefficace9899]

Sei un grande! Bellissimo video

[@djacopo99]

Complimenti, video molto interessante e argomento spiegato in maniera semplice. Grazie!

Grazie!

[@hardrock757]

Ottimo video e molto comprensibile. Iscritto al canale :-)

[@domenicozamboni8502]

Spiegazione esemplare, tanto esemplare nella quale Lei spiega molto bene la reazione “naturale” della fissione. Ma non così possiamo paragonare la sostenibilità della reazione di fusione, nella quale si fa uso di procedura “artificiale”, il contrario di ciò che avviene nel nostro astro. Ed è proprio qui il punto cruciale dei continui esiti negativi degli esperimenti. Nel nostro ambito sarà impossibile raggiungere l’obiettivo di ciò che avviene in un corpo celeste, nel quale tutto avviene naturalmente (gravitazione e considerevoli ampiezze di stato). Cordiali saluti

[@andreamuccini2462]

La sigla migliore che abbia mai visto

[@virgilioborlotti1057]

Grazie.

[@alessandrotripodi8427]

Accettiamo

[@lollorusso11]

Sacro graal dei fisici e INGEGNERI nucleari. Stupidaggini a parte, complimenti per le tue ottime abilità comunicative, bel video !

[@lorenzo974tube]

Video fatto bene, complimenti, ho una domanda (da ignorante): una volta avviato il tutto e messo in equilibrio come si ricaverà energia? Dal calore generato scaldando acqua (come la macchina a vapore) oppure catturando la luce emessa (immagino che il plasma sarà anche luminoso dal momento che assomiglierà al sole) oppure sfruttando campi elettromagnetici?

[@francocuccu6551]

La prima che hai detto

[@giovannino1962]

Intanto, grazie! Una domanda banale: perché voi fisici usate la parola "decadimento" nella trasformazione della materia?

[@rasthafari2847]

Ciao ti volevo proporre una domanda molto seria che è questa: Non so se conosci le ricerche di Fabio Cardone fisico nucleare, sull'energia piezonucleare, se la conosci e conosci tutti i suoi esperimenti e risultati di laboratorio io mi chiedo: Perché non portare avanti le ricerche di Fabio cardone sulla ricerca dell'energia ottenuta dalla fusione ultrasonica del Cloruro di Ferro e il Nitrato di Ferro visto che dai dati accertati in laboratorio, l'energia della reazione prodotta dal reattore nucleare ultrasonico che non lascia scorie ne nulla di pericoloso è più che doppia rispetto a quella di un reattore nucleare ad Uranio e l’elemento da far reagire per questa reazione atomica in bottiglia è praticamente illimitato trattandosi di derivati del ferro?

[@lapimpapa8476]

Una domanda: sarebbe possibile fare la FISSIONE nucleare, non la fusione, partendo dall’elio?

[@filifluoguardazzi1579]

"Si dice NUCULARE" Cit.

[@Giubizza]

Ma queste centrali a fusione sono sicure? In caso di incidente? Se il campo elettromagnetico di confinamento del plasma verrebbe meno per un guasto che accadrebbe? E poi tutto l'elio prodotto non potrebbe alla lunga causare degli inconvenienti?

[@attilagolia6336]

È sicuro perché no confinamento magnetico no plasma, no fusione.😋 In poche parole qualsivoglia accidente mandi a remengo il controllo il giocattolo si spegne. E cmq radiazioni ecc sono limitate non un problema e tutto il possibile rimarrebbe confinato nell area del reattore. Per capirsi non come la fissione vedi fukushima, mancanza corrente addio controllo reattori fuga radiazioni, contaminazione acqua ecc ed è andata bene😱

[@Giubizza]

@@attilagolia6336 già, perché, se ho capito bene, i materiali usati per la fusione non sono di per sé radioattivi ma innocui.

[@vittoriocossu7412]

Bel video, volevo solo fare una piccola ossevazione. Come per la fissione, anche nella fusione i nuclei iniziali hanno una massa maggiore del nucleo prodotto altrimenti non ci sarebbe alcuna produzione d'energia nel processo; dal discorso che fai al minuto 8.11 sembra il contrario e siccome l'hai ripetuto ancheal l'inizio del video volevo solo chiarire la cosa. In ogni caso complimenti

[@antonellodigioia]

Nella fusione il processo è invertito: si ottiene energia partendo da atomi leggeri per ottenere atomi più pesanti. Per esempio unendo atomi di Idrogeno potresti ottenere atomi di Elio (circa 4 volte più massiccio). Vedila in questo modo. Quando fondi Idrogeno (massa 1) si formerebbe Elio ma, esso non ha una massa esattamente 4 volte più grande sebbene sia composto da 2 protoni e 2 neutroni. Questa piccola differenza chiamata "differenza di massa", moltiplicata per la velocità della luce al quadrato (m c^2) è proprio l'energia prodotta. Perché ? quando avvicini gli atomi di Idrogeno devi superare l'energia repulsiva del loro campo elettrico. Se riusciranno a stare abbastanza vicini (distanza di Fermi) risentiranno degli effetti di una forza potentissima a corto raggio chiamata "forza nucleare forte" che li terrà uniti per sempre. L'energia di legame della "forza nucleare forte" è maggiore di quella della "forza repulsiva elettrica". Questa differenza è positiva motivo per cui la reazione emette energia invece che assorbirla. spero di aver chiarito ma, nel caso fammi conoscere eventuali tuoi commenti.

[@vittoriocossu7412]

@@antonellodigioia Ciao, io penso che tu stia comunque facendo confusione. Prima di tutto quando si parla di reazioni nucleari del genere si usa la parola nuclei non atomi. Secondo, è chiaro che la massa del nucleo d'idrogeno è più piccola di quella dell'Elio ma il discorso che facevo io riguarda la massa totale iniziale e la massa totale finale all'interno di una reazione nucleare, sia per la fissione che per la fusione la massa iniziale è maggiore della massa finale. Poi non penso che come dici tu la differenza tra la forza nucleare forte e l'energia potenziale elettrica centri qualcosa con la quantità d'energia rilasciata. Semplicemente l'energia viene rilasciata perché si passa da una condizione d'energia di legame minore (2 nuclei d'idrogeno) a una condizione d'energia di legame maggiore (un nucleo di elio), poiché l'energia di legame è una quantità "negativa" (i fisici mi uccideranno qui) in questo passaggio viene rilasciata energia ed è equivalente a dire la massa totale dei due idrogeni iniziale è maggiore della massa totale dell'elio finale e questa differenza è trasformata in energia. Avevo deciso di commentare perché dal mio punto di vista è importante sottolineare che a livello di bilancio energetico funzionano esattamente allo stesso modo e non semplicemente dire che "la fusione è il processo in cui gli atomi leggeri si fondono per formare atomi pesanti, rilasciando energia". Affermazioni di questo tipo confondono le idee a chi ne sa qualcosina e forviano completamente persone che non conoscono la materia. Per farti un esempio sarebbe molto difficile capire perché il ferro è chiamato la morte delle stelle con ragionamenti di quel tipo. In ogni caso mi sono dilungato anche troppo, buona giornata.

[@antonellodigioia]

@@vittoriocossu7412 Ok sui nuclei. E' più preciso grazie. Tornando all'energia. 4 atomi di Idrogeno hanno maggiore massa di uno di Elio (vedi tavola periodica). Questa differenza moltiplicata per il quadrato della velocità della luce ti fornisce l'energia liberata (E = m c^2). Ma la massa è anche energia. Cos'è questa differenza di massa ? è la differenza tra l'energia di legame della forza nucleare forte nel nucleo dell'atomo di Elio meno l'energia di legame elettrostatica posseduta dai nuclei di Idrogeno alla distanza alla quale la forza nucleare forte è predominante rispetto alla forza elettrostatica. Ti ricordo che la forza nucleare forte è di almeno due ordini di grandezza più forte della forza elettrostatica e 39 ordini di grandezza più grande della gravità. Questo passaggio è importante perché il ruolo tra massa ed energia sono interscambiabili come spiegato dall'equazione di Einstein. Per il Ferro il concetto è questo: l'energia di fissione del nucleo di Ferro è all'incirca uguale all'energia ottenuta dalla fusione dei nuclei di Ferro quindi in una stella massiccia questo stadio porta ad assorbire energia invece che emetterla e quindi la gravità, finalmente, potrà prendere il sopravvento facendo collassare la stella. Se vuoi possiamo approfondire.

[@vittoriocossu7412]

@@antonellodigioia Mi dispiace ma stai sbagliando, prima di tutto le reazioni di fusione che coinvolgono l'idrogeno non coinvolgono 4 nuclei d'idrogeno, infatti proprio se guardi tu bene la tavola periodica se fondi 4 nuclei d'idrogeno (nessuno isotopo) come fai ad ottenere solo dell'Elio, visto che l'idrogeno ha un protone e l'elio ne ha solo 2? Gli altri due protoni si volatilizzano? Poi ti ripeto che durante i processi di fusione e fissione i reagenti passano da una condizione a massa maggiore (energia di legame minore) a una massa minore ( energia di legame maggiore) è questa differenza che viene trasformata in energia. Se ancora non sei sicuro di quello che dico oppure non mi sto spiegando bene qui www.fusione.enea.it/WHAT/fusion3.html.it trovi una paginetta che dice esattamente quello che dico io e quello che contestavo al video: è vero che si passa da nucle più leggeri a più pesanti ma le somme delle masse iniziali è sempre maggiore della somma della masse finali altrimenti il processo di fusione richiede energia.

[@antonellodigioia]

@@vittoriocossu7412 Guarda che stiamo dicendo la stessa cosa. Si parte da nuclei leggeri per arrivare all'elio che è più pensante ma, la somma delle masse dei reagenti sono possiedono una massa maggiore della massa di un nucleo di Elio. Questa differenza produce energia grazie al difetto di massa suddetto. Attenzione però devi far avvicinare i nuclei a distanza sufficientemente vicina per far si che rimangano catturati dalla forza nucleare forte. In pratica spendi energia per avvicinare i nuclei. Se nel bilancio energetico della reazione i nuclei fusi sono troppo pochi spendi più di quanto ottieni. Se con un processo tecnologico riesci a far aumentare il numero delle fusioni al secondo il bilancio diventa più che positivo perché la forza nucleare forte è 100 volte più grande dell'energia elettrostatica che tende a respingere i nuclei reagenti. Per quanto riguarda i protoni. Il Sole è fatto in gran parte da Idrogeno allora la fusione non potrebbe funzionare ? no, ci sono alcuni processi del tipo la cattura elettronica che trasforma un protone in neutrone che unendosi ad uno o più atomi di idrogeno può sintetizzare Deuterio o Trizio i quali unendosi posso trasformarsi in Elio. La fisica nucleare è molto complessa e difficile essere sintetici in poche righe. Sta di fatto che il primo che riuscirà a trovare un metodo tecnologico, sulla Terra, per realizzare la Fusione Nucleare, controllata, sarà ricchissimo.

[@kecco689]

Quali sono i prodotti della fissione e le loro caratteristiche di decadimento radioattivo?

A differenza della fusione, nella fissione i prodotti "di scarto" possono essere molteplici con diverse probabilità. Tipicamente i due nuclei "figli" della reazione hanno uno massa atomica 90-100 e l'altro 130-140. Ad es. Kr e Ba, oppure Mo e Sn, e così via. Questi prodotti sono radioattivi, e hanno tempi di dimezzamento che vanno da pochi secondi a qualche decennio.

[@kecco689]

@ ti ringrazio per la risposta. E di questi quali sono i più nocivi?

@@kecco689 solitamente i più nocivi, per così dire, cioè quelli che sono più radiotossici, sono i resti inutilizzati della fissione, quali uranio, torio e plutonio, in vari isotopi, che hanno tempi di dimezzamento molto lunghi e sono pericolosi/tossici da smaltire.

[@kecco689]

@ grazie mille

[@TheZx80]

Quindi in teoria si potrebbero fondere due atomi di ferro? Cosa verrebbe creato? Tellurio? In teoria si potrebbe fondere ferro ed idrogeno?

[@antonellodigioia]

Il Ferro ha una energia di legame tale che può essere fuso ma, anche scisso. In pratica la probabilità di fondere è la stessa della probabilità di fissionare. Nella pratica non sarebbe conveniente. Per questi motivi il valore netto di energia ricavabile sarebbe zero. Le stelle massicce alla fine sintetizzeranno Ferro. Questo elemento, per loro, è un vero veleno. L'energia di fusione del nucleo viene facilmente assorbita dai nuclei di ferro. La stella non avendo abbastanza calore per sopportare la tremenda gravità collassa in poco tempo in una supernova distruggendola. Quindi è meglio fondere nuclei leggeri. Più sono leggeri e meno energia si spende per fonderli.

[@cristallo666]

Complimenti per il video, molto chiaro ed esaustivo. Ho realizzato anch'io dei video sull'argomento ma sono forse troppo tecnici. Lavoro in uno di questi laboratori con un piccolo tokamak, che stiamo per "upgradare" nei prossimi anni, quindi ci sto dentro fino al collo! Penso che questo sia un momento d'oro per chi lavora in questo campo, con tutti i progetti che si svolgono.

[@lediantonio3001]

Gentilmente potrebbe togliermi una curiosità? ITER è un promettente tentativo o una certezza di successo? Grazie.

Nella ricerca scientifica purtroppo non esistono mai certezze, soprattutto quando si tratta di esperimenti così avanzati. Però si tratta ben più di un tentativo, vista anche l’ingente mobilitazione di numerosi stati di tutto il mondo. Diciamo che è probabilmente l’unica concreta possibilità che abbiamo per raggiungere la produzione di energia con la fusione nucleare, e ci si aspetta con ragionevolezza un successo.

[@antonellodigioia]

In qualunque scoperta dell'uomo si pongono in evidenza prima gli aspetti teorici e poi, per poterli mettere in pratica, gli aspetti tecnologici. Senza di essi non si potrebbe costruire nulla. La stessa cosa è accaduto per la fabbricazione della prima bomba atomica della storia. Si deve rispondere a varie domande: come deve funzionare ? con quali materiali ? con quali sistemi ? Per la fusione è lo stesso. Quello che vedi in giro sono tutti macchinari di studio necessari per chiarire tutti i vari aspetti teorici. Non sono quindi macchine industriali per produrre energia perché nessuno fino ad ora ha tirato fuori metodi tecnologici per realizzare, facilmente, la fusione. Il confinamento magnetico magnetico (Iter o altri), secondo me, non è la strada tecnologica da seguire per produrre energia. Motivi ? difficoltà di mantenere puro il plasma, difficoltà di controllare il plasma e tra gli altri difficoltà ad estrarre l'elio prodotto dalla reazione. Una volta prodotto inquinerebbe il plasma e la reazione si fermerebbe. Si devono adottare altri metodi per fare fusione. Non quello.

[@lediantonio3001]

@@antonellodigioia grazie della cortese risposta

[@antonellodigioia]

@@lediantonio3001 Di nulla

[@giuseppemedagli1005]

Come mai nel nucleo i protoni si mantengono uniti pur avendo la stessa carica positiva

[@antonellodigioia]

I neutroni (particelle di carica neutra) presenti nel nucleo atomico fanno da collante per mantenere uniti i protoni tramite la conosciuta "forza nucleare forte" (una delle forze conosciute della natura). Senza di essi gli atomi si sfalderebbero. Ti ricordo che il numero di protoni all'interno dell'atomo definisce l'elemento chimico (esempio: Idrogeno protoni 1, Elio protoni 2 ma, ha anche 2 neutroni). Spero di aver risposto alla domanda.

[@fabiolifeisgood73]

Potresti parlarci della fusione fredda?

[@trollrusso1469]

L'establishment scentifico non vuole.

[@trollrusso1469]

@@maurizioc57 kzbin.info/www/bejne/eJyYYqxmZ9yeeJo

[@maurizioc57]

@@trollrusso1469 non vedo il link

[@trollrusso1469]

@@maurizioc57 kzbin.info/www/bejne/qWbaXnt5h7h_m9E

[@antonellodigioia]

Il Sole stesso funziona per così dire a "Fusione fredda". Il nostro Sole è piccolo non molto caldo quindi fatto 100 le reazioni che avvengono ogni secondo solo pochi percento si tratta di fusione diretta di atomi di Idrogeno in Elio. Molto spesso nella vita ci si basa su quello che si studia a scuola vale a dire il metodo trasmesso per imparare. Cosa vedi quindi sui libri ? spazio completamente vuoto e quattro atomi che corrono ad alta velocità uno contro l'altro per produrre Elio. E' una visione troppo semplicistica come se la materia circostante non entrasse in gioco. Questa è una visione errata. Il Sole infatti non funziona così. La materia circostante entra in gioco. Perché allora insistere sul metodo di confinare magneticamente un plasma a 100 milioni di gradi ? la repulsione degli atomi è elevatissima. Non è questo il metodo migliore. Riducendo al minimo la repulsione elettrica gli atomi avrebbero maggiori probabilità di unirsi. Non emetteranno molta energia ma, su un grande numero di atomi è pur sempre enorme.

[@giuseppe10p47]

E la fissione quantistica

[@andreatessarin4768]

mi sono iscritto.............

[@riccardociuffreda4530]

Non ho capito, ma l'atomo di uranio gli vengono tolto tutti gli elettroni ?

[@daigoro1381]

si li vengono tolto ma poi ricrescono, o ma come parli?

[@cristianmasiero]

Ti sei dimenticato il Reversed Field Pinch

[@altaircocola2323]

ma con la fusione non c'è rischio di creare un buco nero?? ovvero l'inverso della fissione..

Non qui sulla terra. Per creare un buco nero serve, semplificando, tanta massa concentrata in uno spazio molto ridotto, ma esistono anche dei limiti minimi di massa. Con le masse e le energie in gioco utilizzate per ottenere energia dalla fusione qui sulla Terra, è "fondamentalmente impossibile" creare un buco nero. Per fortuna! XD

[@trollrusso1469]

Bisogna eccedere al limite di Tolman-Oppenheimer-Volkoff.

[@maurizioc57]

Per creare un buco nero devi superare contemporaneamente due condizioni: massa e densità. Ma, se vogliamo semplificare per un mini-buco nero, teoricamente plausibile, occorrerebbero comunque densità di diversi ordini di grandezza rispetto a quelli ottenibili in un tokamak. D'altronde, il Sole stesso ha il proprio nucleo che fonde principalmente H in He. Ma non ha la massa sufficiente a farlo collassare in un buco nero.

[@antonellodigioia]

@@maurizioc57 Vorrei chiarire un aspetto. Il nostro sole è piccolo, poco caldo, e quindi la trasformazione diretta di atomi di Idrogeno in Elio rappresenta solo pochi percento rispetto alla totalità delle trasformazioni atomiche che avvengono nella nostra stella ogni secondo.

[@pierluigidipietro8097]

Sono finalmente riusciti a risolvere il problema dell'esagerato flusso neutronico della fusione, e del fatto che deteriora e alla fine distrugge infrastutture, meccanismi e sensori? E che al contempo trasforma tutta questa massa di materiale in rifiuto radioattivo pericoloso per la salute, che tra l'altro diventa anche costoso da smaltire? No, perché la fusione viene pubblicizzata come pulita, ma senza rimuovere questo problema, non mi pare proprio. Saluti

[@lapimpapa8476]

Questo non lo sapevo, è la prima volta che lo trovo detto da qualcuno. Avresti qualche riferimento per approfondire e capire meglio? Grazie!

[@pierluigidipietro8097]

@@lapimpapa8476 ci sono un sacco di documenti, ma sulle piattaforme cone YT, FB ecc vengono censurati. Pare che rovinino la festa miliardaria delle sovvenzioni. Comunque puoi cercare online con un motore di ricerca indipendente queste parole chiave: fusion cracked Dovrebbe venire fuori un articolo di un esperto del settore, si chiama Daniel Jassby. E speriamo che il solo fatto di averlo nominato non faccia cancellare il post...

[@lapimpapa8476]

@@pierluigidipietro8097 Ti ringrazio, andrò ad approfondire. Nel frattempo mi è capitato di vedere un video qui su KZbin e in effetti lo scienziato menzionava il fatto che i materiali diventano radioattivi ma diceva che restano tali per 100 circa e che il trizio è scarto radioattivo ma che dopo 20 anni circa perde tale radioattività e rientra in valori normali. Ti risulta da quello che hai visto/letto? Sarebbe comunque più pulito del nucleare a fissione. Un compromesso se non altro. Comunque grazie delle informazioni: mi mancava un bel pezzo della storia.

[@pierluigidipietro8097]

@@lapimpapa8476 il trizio di cui parla si forma sulle superfici dello schermo e su altre parti, e andrebbe recuperato per poter fare altra fuzione deuterio-trizio. Purtroppo la procedura di recupero è molto complessa e costosa, ed il trizio, un elemento parecchio radioattivo, con tempo di emivita di circa 13 anni, non è certo una rovba dda maneggiare con imprudenza. Infatti, tempi di dimezzamento brevi indicano un flusso di raziazioni molto intenso, semlicemente il materiale decade molto in fretta (relativamente parlando). Ma ci sono parecchie centinaia, se non migliaia di tonnellate di materiali che vanno sostituiti di continuo (questo impatta in misura pesante sul tempo in cui il reattore starebbe effettivamente acceso) con tempi di decadimento che vanno dai trenta ai trecento anni, senza contare che ci sono anche materiali con delta pari a migliaia di anni, compreso il famigerato plutonio, che gli operatori potrebbero essere tentati di produrre e vendere (dopotutto si ottiene per irraggiamento neutronico dell'uranio 238, e il flusso neutronico abbondante è proprio quello che caratterizza il tokamak) per, diciamo, sovvenzionare il costo esorbitante della centrale. Ingfatto uno dei grossi pericoli delle centrali a fusione è che incentiverebbe enormemente la proliferzione di armi nucleari, altro che energia pacifica. Ma troverai tutto scritto nel saggio che ti ho indicato Saluti

[@hsbf6790]

La nasa sta studiando la fusione nucleare tramite confinamento reticolare

[@PaoloMalandri]

Video molto interessante, la sigla inutile.

[@gigilaporta7936]

L'Ignitor progetto italiano non l'hai nemmeno citato, come sempre guardiamo fuori dal nostro paese essendo ignoranti delle nostre conquiste, anche se parziali.

[@actube10]

Ma questo canale è la scopiazzata di Astro Cafè di Adrian Fartade. BAH