Scienza
Fusione nucleare, scienziati cinesi affermano di aver scoperto un nuovo processo
Un team di scienziati cinesi afferma di aver scoperto un metodo conveniente per ottenere la fusione nucleare che potrebbe competere con controparti molto più costose.
Secondo il noto giornale di Honk Kong, il South China Morning Post, alcuni ricercatori dell’Istituto di fisica dell’Accademia Cinese delle Scienze hanno iniziato i loro esperimenti sull’energia di fusione presso l’impianto laser Shenguang II la scorsa estate.
Il governo di Pechino ha stanziato per questa ricerca solo 156 milioni di dollari in sei anni per condurre questi esperimenti, una somma decisamente irrisoria se confrontata a quelle elargite per i reattori a fusione come l’International Thermal Experimental Reactor (ITER) in Francia, che ha un budget stimato di circa 65 miliardi di dollari.
I ricercatori volevano anche migliorare la ricerca condotta presso il National Ignition Facility (NIF) durante l’estate, che ha prodotto più energia da fusione mai prodotta in precedenza in un laboratorio.
L’esperimento prevedeva di puntare 100 laser molto potenti su un singolo bersaglio, che alla fine deformava gli specchi utilizzati per creare i laser e ne riduceva la precisione.
Quindi, oltre a realizzare la fusione, il team cinese aveva anche bisogno di capire come farlo con un budget limitato e con laser meno potenti. Alla fine, si sono rivolti a un processo inizialmente sviluppato nel 1997 da Zhang Jie, un rinomato fisico cinese.
Il metodo prevedeva raggi laser più deboli diretti a due minuscoli coni d’oro, che emettono plasma di idrogeno l’uno verso l’altro. Quando il tutto avviene in maniera esatta e con i parametri giusti, può verificarsi una reazione di fusione.
Mentre i coni d’oro vaporizzano dopo la fusione, il costo finale sarà «estremamente piccolo, se non trascurabile, nel funzionamento futuro di una centrale elettrica», ha detto all’SCMP Zhang Zhe, ricercatore capo dell’esperimento. « Un piccolo granello d’oro può fare migliaia di coni».
Sebbene il team abbia riscontrato alcuni problemi nei loro esperimenti, Zhang afferma che sono stati in grado di fare notevoli progressi. Spera che in futuro il pool di scienziati sarà in grado di ampliare la propria ricerca con strumenti e strutture più sofisticate che «porteranno il gioco a un livello completamente nuovo».
Quando ciò accadrà, il team potrebbe avere un reattore a fusione che compete con le capacità dell’ITER, e ad un prezzo notevolmente più contenuto, scrive Futurism.
«È difficile prevedere quale approccio o quale paese vincerà la gara in questa fase. Ci sono troppe incertezze davanti a noi», ha detto all’SCMP uno anonimo scienziato della fusione nucleare. «Ma alla fine, tecnologie diverse, nazioni diverse potrebbero aver bisogno di unirsi per portare la fusione dal sogno alla vita».
Scienza
Scienziati usano i tardigradi per far sopravvivere le cellule umane nello spazio e aumentare la longevità
Alcuni scienziati hanno scoperto una creatura quasi microscopica, abbastanza robusta da sopravvivere alle devastazioni biologiche causate dallo spazio, potrebbe contenere la chiave della longevità umana.
In questo nuovo studio condotto dall’Università del Wyoming, un team internazionale di ricercatori ha scoperto che, esaminando l’incredibile durabilità del piccolissimo tardigrado – conosciuto affettuosamente come water bear («orso d’acqua») – le proteine della creatura potrebbero aiutare nel lento invecchiamento anche gli esseri umani.
Ciò che ha reso i tardigradi così importanti per la ricerca, è che possono sopravvivere sia a temperature bollenti che gelide, motivo per cui nel 2007 un team di scienziati europei ha inviato nello spazio 3.000 di questi piccoli esseri lunghi mezzo millimetro, e hanno notato che la maggior parte di loro è sopravvissuta.
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I tardigradi sono esseri microscopici invertebrati detti anche estremofili, per la loro capacità di sopravvivere in condizioni estreme. Diffusi su tutto il pianeta e capaci di resistere per periodo molto lunghi in stato di congelamento o disseccamento, sono riscontrabili in Antartide come negli abissi degli Oceani e pure in Himalaya a 6000 metri.
Quando sono minacciati da temperature, radiazioni o altre condizioni pericolose, questi piccoli esseri entrano in uno stato autoprotettivo di animazione sospesa noto come biostasi. Ed è proprio questo meccanismo che ha interessato il biologo molecolare e assistente professore della UW Thomas Boothby.
Nello studio dell’UW, pubblicato sulla rivista Protein Science, il team di biologia molecolare ha esaminato una proteina tardigrada nota come CAHS D, che è la chiave del processo di animazione sospesa del piccolo animale. Utilizzando cellule renali umane coltivate in laboratorio, gli scienziati hanno scoperto che quando hanno introdotto il CAHS D nelle cellule umane, il risultato è stato una consistenza gelatinosa che potrebbe aiutare gli scienziati a comprendere meglio la biostasi dei tardigradi e, alla fine, forse anche aiutare gli esseri umani a imparare come «hackerare» l’organismo.
«Sorprendentemente, quando introduciamo queste proteine nelle cellule umane, gelificano e rallentano il metabolismo, proprio come nei tardigradi», ha dichiarato Silvia Sanchez-Martinez, ricercatrice senior presso il dipartimento di biologia molecolare dell’UW e autrice principale dello studio.
«Proprio come i tardigradi, quando metti in biostasi le cellule umane che hanno queste proteine, diventano più resistenti agli stress, conferendo alcune delle capacità dei tardigradi alle cellule umane».
Curiosamente, una volta che i ricercatori hanno rimosso i cosiddetti fattori di «stress osmotico» dalle cellule umane, che potrebbero includere la disidratazione o l’applicazione in altro modo di condizioni difficili, queste sono tornate alla normalità e i gel conferiti dalle proteine tardigradi sono scomparsi.
«Quando lo stress viene alleviato», ha detto il Boothby nel comunicato stampa dell’UW, «i gel tardigradi si dissolvono e le cellule umane ritornano al loro normale metabolismo».
Anche se c’è molta strada da fare prima che gli scienziati capiscano come produrre tali effetti di biostasi negli esseri umani viventi, i risultati suscitano non poca curiosità nella comunità scientifica.
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In realtà, l’interesse per queste creature ha già raggiunto i militari, con notizie anche inquietanti.
Come riportato da Renovatio 21, un team di scienziati medici militari in Cina ha affermato lo scorso marzo di aver inserito un gene di tardigrado a nelle cellule staminali embrionali umane e di aver aumentato significativamente la resistenza di queste cellule alle radiazioni.
«Il team cinese dietro l’esperimento sui geni degli animali estremofili afferma che potrebbe portare a super soldati che sopravvivono al fallout nucleare» scrive il quotidiano di Hong Kong South China Morning Post.
Come riportato da Renovatio 21, i tardigradi erano stati utilizzati anche in esperimenti che avrebbero dimostrato la possibilità di «congelare» esseri biologi nel cosiddetto «stato quantistico».
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Nucleare
Gli scienziati di Princeton svelano una svolta nella tecnologia dei reattori per la fusione nucleare. Grazie al litio
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Scienza
Gli scienziati stupiti dalla scoperta di un pianeta troppo grande per esistere secondo le loro teorie
Alcuni scienziati hanno scoperto un pianeta dalle dimensioni eccezionali, che loro stessi definiscono troppo grande per esistere realmente.
In un nuovo studio pubblicato sulla rivista Science, i ricercatori dello stato della Pennsylvania hanno descritto questa loro scoperta: un pianeta delle dimensioni di Nettuno che è 13 volte la massa della Terra, che orbita attorno a una piccola stella ultrafredda che è nove volte meno massiccia del nostro Sole.
Come spiega un comunicato stampa, questa scoperta è eccezionale perché il rapporto di massa tra il pianeta e la stella nana, soprannominata LHS 3154, è 100 volte maggiore dello stesso rapporto che la Terra ha con il Sole, cosa che gli scienziati non pensavano.
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La formazione stellare, si legge ancora nel comunicato, richiede grandi nubi di gas e polvere celesti e, una volta nata una stella, i detriti lasciati si formano in dischi che orbitano attorno ad essa e alla fine si uniscono in pianeti. Questa nuova coppia pianeta-stella è peculiare, perché il disco di polvere non sembra abbastanza grande da aver creato un pianeta così grande.
«Non si prevede che il disco di formazione planetaria attorno alla stella di piccola massa LHS 3154 abbia una massa solida sufficiente per creare questo pianeta», ha detto Suvrath Mahadevan, professore di astronomia e astrofisica e coautore dell’articolo su Science. «Ma è là fuori, quindi ora dobbiamo riesaminare la nostra comprensione di come si formano i pianeti e le stelle».
Chiamato LHS 3154b dal nome della sua stella, questo enorme pianeta è stato individuato utilizzando l’Habitable Zone Planet Finder (HPF), uno spettrografo astronomico presso l’Osservatorio McDonald dell’Università del Texas, operativo dal 2018. Guidato da Mahadevan, lo strumento è costruito per rilevare esopianeti in orbita attorno a stelle ultrafredde che potrebbero ospitare acqua, e quindi vita.
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«Un oggetto come quello che abbiamo scoperto è probabilmente estremamente raro, quindi rilevarlo è stato davvero emozionante», ha dichiarato nel comunicato stampa della scuola Megan Delamer, una studentessa di astronomia e coautrice dell’articolo. «Le nostre attuali teorie sulla formazione dei pianeti hanno difficoltà a spiegare ciò che stiamo vedendo»
Aver scoperto LHS 3154 e il suo pianeta in orbita solleva numerose domande riguardo la conoscenza in questo ambito, ammette il sito Futurism.
«Questa scoperta porta davvero a capire quanto poco sappiamo dell’universo», ha detto il Mahadevan. «Non ci saremmo mai aspettati di venire a conoscenza di un pianeta così pesante attorno a una stella di massa così bassa».
Parafrasando Amleto, vorremmo ribadire agli scienziati: «ci sono cose più grandi in cielo di quelle che contenute nella vostra scienza». Anzi, nella vostra lascienzah.
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