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Scoperte sulla superconduttività potrebbero significare che la fusione nucleare è possibile

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A due anni da quando il politecnico bostoniano MIT ha dichiarato che i suoi scienziati hanno raggiunto una svolta nell’energia da fusione, l’ateneo torna mostrare una ricerca che confermerebbe che il progetto basato sui magneti utilizzato in quei test non è solo sorprendente in un ambiente di laboratorio, ma è anche pratico ed economicamente sostenibile.

 

Questi nuovi risultati provengono da un rapporto completo che comprende sei studi separati, pubblicati tempo fa sulla rivista di ingegneria IEEE Transactions on Applied Superconductivity, che valutano la fattibilità dei magneti superconduttori utilizzati dagli scienziati del MIT nel loro test epocale condotto nel settembre 2021.

 

«Di colpo, ha sostanzialmente cambiato il costo per watt di un reattore a fusione di un fattore di quasi 40 in un giorno. Ora la fusione ha una possibilità», ha sostenuto Dennis Whyte, ex direttore del Plasma Science and Fusion Center del MIT e professore di ingegneria, in un comunicato.

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La fusione è il processo che alimenta le stelle, incluso il Sole. Atomi piccoli e abbondanti come l’idrogeno vengono combinati insieme, generando calore che può essere sfruttato per l’elettricità. A differenza della fissione nucleare, il processo produce poche radiazioni, il che lo rende più sicuro, e ha bisogno solo di atomi di idrogeno come combustibile anziché di elementi rari e pericolosi come uranio e plutonio.

 

Nelle stelle, l’immensa gravità fa scontrare gli atomi di idrogeno nei loro nuclei, ed è così che rimangono accesi per milioni se non miliardi di anni. Per comprimere gli atomi insieme dobbiamo sottoporli a temperature e pressioni estremamente elevate.

 

Una strategia è quella di usare una macchina chiamata Tokamak acronimo russo entrato nel gergo nuclearista mondiale (sta «toroidal’naja kamera s magnitnymi katushkami», «camera toroidale con spirali magnetiche»), una camera a forma di ciambella rivestita di enormi magneti superconduttori, per bloccare l’idrogeno in posizione.

 

Molti progetti di reattori a fusione usano i Tokamak e Whyte ritiene che i risultati mostrino che i dispositivi «hanno una possibilità di ridurre notevolmente le dimensioni e il costo degli oggetti che renderebbero possibile la fusione».

 

Nella loro scoperta, i ricercatori del MIT hanno utilizzato un materiale sperimentale chiamato REBCO che ha permesso ai magneti di essere superconduttivi a 20 Kelvin, una temperatura di poco più calda, ma molto più pratica di quella possibile in precedenza.

 

Gli scienziati hanno corso un rischio rimuovendo l’isolamento – una misura standard per prevenire i cortocircuiti – attorno alle bobine di nastro superconduttore del magnete, riporta Futurism. Ciò ha semplificato notevolmente il design e ha avuto «il vantaggio di essere un sistema a bassa tensione», ha spiegato Zach Hartwig, professore associato presso il dipartimento di scienza e ingegneria nucleare del MIT.

 

«È stata una grande sorpresa per la comunità quando abbiamo annunciato che si trattava di una bobina senza isolamento», ha poi aggiunto. Nel loro test su scala reale, ha detto Hartwig, il team ha costruito un magnete da dal peso poco al di sotto dei 10000 chilogrammi, in grado di mantenere un campo magnetico di oltre 20 tesla, che potrebbe essere sufficiente a supportare reazioni di fusione che raggiungono una potenza netta in uscita.

 

Oltre a ciò, diversi test hanno dimostrato che il progetto sia stabile fattibile, in grado di sopportare il calore estremo causato dall’interruzione dell’alimentazione.
«In pratica abbiamo fatto la cosa peggiore possibile a una bobina, di proposito, dopo aver testato tutti gli altri aspetti delle prestazioni della bobina. E abbiamo scoperto che la maggior parte della bobina è sopravvissuta senza danni», ha chiosato Whyte.

 

Come riportato da Renovatio 21, scienziati sudcoreani hanno stabilito un nuovo record mondiale utilizzando il dispositivo Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR), un reattore a fusione nucleare con «sole artificiale».

 

In Giappone si è recentemente inaugurato il più grande reattore sperimentale a fusione nucleare del mondo, nominato JT-60SA, il quale rappresenta l’ultimo banco di prova per una fonte di energia rinnovabile raccolta da atomi che si fondono insieme sotto una pressione immensa a temperature incredibilmente elevate, senza rischiare una fusione nucleare.

 

Anche la Cina sta portando avanti queste ricerche in una enorme struttura composta da 14 edifici che copre 400.000 metri quadri. Il team di scienza della fusione termonucleare presso l’Istituto del Plasma di Hefei ha condotto ricerche sulle prestazioni globali dei materiali, sulle prestazioni dei superconduttori, dei magneti superconduttori, delle camere a vuoto del reattore di fusione, dei componenti del divertore e dell’interazione tra plasma e materiali.

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Come riportato da Renovatio 21, Cina ha continuato con i suoi studi per la fusione dopo che negli scorsi anni un team di scienziati cinesi aveva affermato di aver trovato un metodo nuovo e più conveniente per il processo.

 

Una volta scoperto un processo stabile per ottenere la fusione, potrebbe entrare in giuoco l’Elio-3, una sostanza contenuta in grande abbondanza sulla Luna, dove la Cina, come noto, sta operando diverse missioni spaziali di successo. Da qui potrebbe svilupparsi definitivamente il ramo cosmico dello scacchiere internazionale, la geopolitica spaziale che qualcuno già chiama «astropolitica», e già si prospetta come un possibile teatro di guerra.

 

Un anno fa un esperimento di fusione ebbe successo presso il Livermore National Laboratory Ignition Facility, in California.

 

In Francia, nonostante l’avvio della guerra ucraina nel 2022, era stata annunciata la prosecuzione la collaborazione internazionale, che comprendeva anche la Russia (che ha portato un enorme magnete via nave), nel programma di ricerca International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER), che ha costruito il più grande reattore a fusione nucleare tokamak della storia.

 

Come riportato da Renovatio 21, il CERN la scorsa settimana ha confermato che è prevista l’espulsione per gli scienziati russi e bielorussi che lavorano al collisore di adroni ginevrino.

 

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Nucleare

Conferenza mondiale sulla fusione nucleare in Cina

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Il 14 ottobre è stata inaugurata nella megalopoli cinese di Chengdu, in Cina, la seconda riunione ministeriale del World Fusion Energy Group dell’Agenzia Internazionale per l’Energia Atomica (AIEA), con 1.000 partecipanti.   Il Global Times, giornale in lingua inglese del Partito Comunista Cinese, ha titolato: «Il “sole artificiale” di nuova generazione della Cina in fase di aggiornamento per i test al plasma: un esperto», offrendo un riassunto del programma cinese sulla fusione, con particolare attenzione al Tokamak superconduttore sperimentale avanzato (EAST).   Zhong Wulu, vicedirettore del Southwest Institute of Physics della China National Nuclear Corporation (CNNC) e responsabile della Divisione di Scienza della Fusione, ha dichiarato: «Per raggiungere l’energia da fusione commerciale, dobbiamo completare sei fasi, e al momento siamo alla terza». Il Zhong ha elencato le sei fasi come «esplorazione concettuale, esperimenti su larga scala, esperimenti al plasma, reattori sperimentali, reattori dimostrativi e reattori commerciali».

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Huang Mei, capo scienziato del CNNC e responsabile del progetto del ciclotrone elettronico, ha detto al Global Times che, nonostante la tabella di marcia preveda la produzione di energia da fusione entro il 2050 circa, «stiamo lavorando intensamente per anticipare questa scadenza il più possibile». Nella fase 3, il 20 gennaio 2025, il Tokamak EAST ha raggiunto un funzionamento continuo del plasma ad alto confinamento per 1.066 secondi (circa 17 minuti e tre quarti), con temperature superiori a 82 milioni di gradi Celsius.   Tuttavia, questo risultato straordinario non ha ancora raggiunto il punto di pareggio, in cui una reazione di fusione produce più energia di quella usata per riscaldare il plasma, né l’ignizione, in cui la reazione diventa autosostenibile.   Il Global Times sottolinea che gli esperti cinesi evidenziano come «i materiali e l’ingegneria rappresentino ulteriori sfide. È necessario sviluppare materiali strutturali capaci di resistere a temperature estreme e intense radiazioni neutroniche, magneti superconduttori altamente affidabili, sistemi criogenici e sistemi di diagnostica e controllo per monitorare il plasma in tempo reale con feedback rapido».   Questo sta portando a concentrarsi su leghe di tungsteno per componenti strutturali e magneti superconduttori in niobio-stagno, niobio-titanio o materiali superconduttori ad alta temperatura. Un’altra questione cruciale è «l’autosufficienza al trizio». Un obiettivo chiave è il passaggio dell’EAST a un reattore sperimentale, corrispondente alla quarta fase del processo.   Huang Mei del CNNC ha espresso ottimismo, secondo il Global Times, affermando che «il Southwest Institute of Physics, come “squadra nazionale” per la fusione, accelererà i progressi tecnici attraverso diverse piattaforme». Ha aggiunto: «Il momento che attendo con più entusiasmo è quando useremo il primo kilowatt di energia da fusione per accendere una lampadina, sarà l’istante più emozionante».   Come riportato da Renovatio 21, due mesi fa scienziati cinesi avevano introdotto un nuovo dispositivo di prova per la produzione di fusione.

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Lo scorso marzo la Cina aveva fatto sapere che costruirà un reattore ibrido a fusione-fissione entro il 2030, con l’obiettivo di generare 100 megawatt di elettricità continua e connettersi alla rete nazionale entro la fine di questo decennio.   Come riportato da Renovatio 21la Cina sta portando avanti le ricerche sulla fusione da anni. La Cina ha accelerato con i suoi studi per la fusione dopo che negli scorsi anni un team di scienziati cinesi aveva affermato di aver trovato un metodo nuovo e più conveniente per il processo.   Una volta scoperto un processo stabile per ottenere la fusione, potrebbe entrare in giuoco l’Elio-3, una sostanza contenuta in grande abbondanza sulla Luna, dove la Cina, come noto, sta operando diverse missioni spaziali di successo. Da qui potrebbe svilupparsi definitivamente il ramo cosmico dello scacchiere internazionale, la geopolitica spaziale che qualcuno già chiama «astropolitica», e già si prospetta come un possibile teatro di guerra.

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«Non c’è vittoria nella guerra nucleare»: parla l’esperto in armamenti del MIT

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Alla fine della scorsa settimana, a Berlino si sono tenuti diversi eventi che hanno evidenziato il rischio per la Germania derivante dal dispiegamento di missili a medio raggio e dalla fornitura di tali armi all’Ucraina, considerati come un possibile preludio a una Terza Guerra Mondiale. Lo riporta EIRN.

 

Uno di questi eventi è stata una presentazione di tre ore, svoltasi il 10 ottobre, tenuta dal professor Ted Postol, rinomato esperto di armi del MIT, organizzata congiuntamente dallo Schiller Institute (ente legato al gruppo Larouche) e dalla Eurasian Society. L’argomento era la minaccia rappresentata dal posizionamento di missili a medio raggio in Germania, accompagnata da un’analisi lucida delle conseguenze di una potenziale guerra nucleare.

 

Postol ha illustrato l’enorme potenziale distruttivo delle moderne armi nucleari, molto più potenti rispetto a quelle che, nel 1945, causarono tra le 200.000 e le 250.000 vittime in Giappone, confutando l’idea assurda di poter vincere una guerra nucleare, dimostrando che la cosiddetta «vittoria» diventa priva di senso quando il Paese vincitore non ha più sopravvissuti al termine del conflitto.

 

L’esperto ha quindi smontato il mito della vittoria in una guerra nucleare tattica, spiegando che l’uso di una singola arma nucleare porterebbe, in circa cinque giorni, a una guerra globale che estinguerebbe ogni forma di vita sulla Terra.

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Riflettendo sulla sua esperienza personale nella pianificazione di una guerra nucleare, Postol ha sottolineato il problema della riduzione del tempo di allerta precoce, dovuto al posizionamento avanzato dei missili, e il rischio di una rapida escalation verso l’uso di armi nucleari, per entrambe le parti, a causa del dilemma «usalo o perdilo».

 

«Nel 1983, si svolse un war game chiamato Able Archer. In quel war game, i vertici americani simularono, da una prospettiva sociale, psicologica e militare, uno scontro tra il Patto di Varsavia e la NATO, con l’uso di armi nucleari (…) È importante comprendere che gran parte di ciò che avvenne in quel gioco fu guidato da imperativi militari. Il problema, ancora una volta, deriva dalla natura delle armi nucleari. Sono così potenti che, quando una parte inizia a usarle, entrambe si sentono obbligate a contrattaccare e a distruggere il più possibile la capacità offensiva del nemico. Non hai scelta una volta che sei in questo gioco. Non puoi dire “basta”. Perché non sai se l’avversario intensificherà il suo attacco prima che tu ti fermi. Questo dà al nemico l’opportunità di aumentare la sua potenza in modo da causarti danni ancora maggiori. Sei quindi costretto a entrare in un ciclo in cui devi colpire il nemico per tenerlo sotto controllo».

 

Postol ha spiegato che questa dinamica di attacco e contrattacco è centrale nel pensiero militare sulla guerra nucleare, basato sull’erronea convinzione che si possa combattere e vincere, chiarendo che non esiste vittoria, poiché «i livelli di distruzione sono così elevati che entrambe le parti vengono annientate». Ha aggiunto che l’idea di una guerra nucleare paragonabile a un conflitto convenzionale è fuorviante, poiché i danni sono incomparabilmente più devastanti.

 

Il professore ha anche criticato la politica autolesionista del governo tedesco, che consente il dispiegamento di queste armi sul proprio territorio, rendendo la Germania, senza alcuna valida ragione, un bersaglio per la distruzione nucleare in caso di conflitto, deplorando inoltre il rapido declino del senso di realtà tra i leader politici occidentali, un fattore che di per sé alimenta il rischio di un confronto nucleare, a causa della loro incapacità di comprendere le conseguenze delle proprie scelte politiche.

 

Come riportato da Renovatio 21, Postol l’anno scorso aveva condannato l’attacco di droni ucraini contro le stazioni di rilevamento per la guerra atomica Armavir (nota come «Lupi dello Zar») e Orsk, nella Russia meridionale e orientale, parlando di una possibile escalation che da lì poteva partire verso la distruzione nucleare pantoclastica.

 

Si trattava di attacchi ad una componente componente dell’«ombrello nucleare» della Federazione Russa.

 

«Gli ucraini hanno ora attaccato un secondo radar strategico di allarme rapido nucleare russo critico a Orsk» aveva avvertito Postol. «Questo radar guarda verso l’Oceano Indiano e ha qualche sovrapposizione con i radar del radar già danneggiato di Armavir. I primi indicatori indicano che l’entità dei danni subiti dall’Orsk è probabilmente limitata, ma non si può escludere che il radar non funzioni per il momento a causa dell’attacco».

 

«Questa è una situazione molto seria. A differenza degli Stati Uniti, i russi non dispongono di sistemi di allarme satellitare spaziali in grado di rilevare attacchi di missili balistici a livello globale. Ciò significa che la copertura radar persa a causa degli attacchi a questi radar riduce notevolmente il tempo di preavviso contro gli attacchi a Mosca dal Mediterraneo e dall’Oceano Indiano».

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«L’estrema pressione temporale sulla leadership russa potrebbe quindi aumentare significativamente le possibilità di un catastrofico incidente nucleare. Il fatto che Blinken e la sua squadra di sicurezza nazionale abbiano dato il via libera al governo ucraino per attaccare siti russi fuori dall’Ucraina, significa che Blinken ha incautamente detto agli ucraini che possono impegnarsi in tali atti che avrebbero conseguenze potenzialmente catastrofiche per gli Stati Uniti e per l’intero pianeta».

 

Renovatio 21 rammenta come anche nei discorsi degli strateghi russi sia apparsa, negli scorsi mesi, l’idea di attaccare per primi utilizzando armi atomiche.

 

Come riportato da Renovatio 21, il noto esperto di relazioni internazionali russo Sergej Karaganov ha scritto interventi molto discussi dove ha parlato apertis verbis della revisione della strategia militare atomica di Mosca, arrivando a ipotizzare la nuclearizzazione di una città europea in risposta al sostegno della guerra ucraina.

 

Siamo arrivati al punto più prossimo allo sterminio atomico. Mai nella storia, nemmeno nei momenti più caldi della guerra fredda, eravamo giunti così vicino all’abisso pantoclastico, alla prospettiva della distruzione massiva dell’umanità.

 

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Nucleare

Trump reagisce all’offerta di trattato nucleare di Putin

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Il presidente degli Stati Uniti Donald Trump ha accolto favorevolmente la proposta del presidente russo Vladimir Putin di estendere di un ulteriore anno l’ultimo trattato di controllo degli armamenti tra i due Paesi.   Domenica, mentre conversava con i giornalisti fuori dalla Casa Bianca, a Trump è stato chiesto cosa pensasse dell’offerta di Putin riguardo al New START. «Mi sembra una buona idea», ha risposto.   Le parole di Trump sono state apprezzate da Kirill Dmitriev, consigliere economico di Putin e figura centrale negli sforzi per migliorare le relazioni con Washington.   Dmitriev ha scritto su Telegram che la posizione del presidente statunitense indica che Washington e Mosca sono «abbastanza propense» a prorogare l’accordo.

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Come riportato da Renovatio 21, il mese scorso Putin aveva espresso la disponibilità di Mosca a estendere di un anno il Trattato sulla riduzione delle armi strategiche del 2010 (New START), a patto che gli Stati Uniti rispondano positivamente e si astengano da azioni che potrebbero alterare l’equilibrio nucleare.   All’inizio di questa settimana, il portavoce del Cremlino Dmitry Peskov ha dichiarato che Washington non ha ancora fornito una risposta ufficiale alla proposta.   L’ultimo trattato di riduzione degli armamenti tra Stati Uniti e Russia, che limita ciascuna parte a un massimo di 1.550 testate nucleari strategiche e 700 sistemi di lancio schierati, scadrà a febbraio, salvo un’eventuale proroga.   Come riportato da Renovatio 21, tre anni fa, all’apice delle tensioni per la guerra ucraina, il ministero degli Esteri russo aveva accusato la «flagrante» violazione del trattato Start da parte di Washingtone. Nell’agosto 2022 la Russia aveva quindi annunciato la sospensione delle ispezioni nucleari con il nuovo trattato START.

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