Fusione nucleare, risultato storico: una reazione ha prodotto più energia di quella necessaria a innescarla

[Redazione di Hardware Upg]

Link alla notizia: https://www.hwupgrade.it/news/scienz...la_112528.html

In un laboratorio statunitense è stata prodotta per la prima volta una reazione di fusione nucleare che ha generato più energia di quella richiesta per innescarla. Un risultato storico, ma per la costruzione di una centrale commerciale serviranno decenni.

Click sul link per visualizzare la notizia.

[Opteranium]

Originariamente inviato da Redazione di Hardware Upgrade

Sono serviti 192 raggi laser puntati su un minuscolo pellet di combustibile (composto da trizio e deuterio) e 2,05 megajoules (MJ) di energia per innescare la reazione di fusione, ottenendo in uscita un valore di 3,15 megajoules.

fin qui tutto bene, poi però

Originariamente inviato da Redazione di Hardware Upgrade

è utile sapere che per far arrivare i laser alla potenza necessaria per produrre l'energia di innesco è stato necessario prelevare dalla rete elettrica 300 megajoule di potenza.

c'è qualcosa che mi sfugge, dove sta il guadagno?

[Juanito.82]

Originariamente inviato da Opteranium

Originariamente inviato da Redazione di Hardware Upgrade Guarda i messaggi
Sono serviti 192 raggi laser puntati su un minuscolo pellet di combustibile (composto da trizio e deuterio) e 2,05 megajoules (MJ) di energia per innescare la reazione di fusione, ottenendo in uscita un valore di 3,15 megajoules.
fin qui tutto bene, poi però

Qui spiegano che sono riusciti a creare un sistema dove immettendo 2 quote di energia ne producono 3

Originariamente inviato da Opteranium

Quote:
Originariamente inviato da Redazione di Hardware Upgrade Guarda i messaggi
è utile sapere che per far arrivare i laser alla potenza necessaria per produrre l'energia di innesco è stato necessario prelevare dalla rete elettrica 300 megajoule di potenza.
c'è qualcosa che mi sfugge, dove sta il guadagno?

Qui ti dicono che le 2 quote di energia immesse sono prodotte con una centrale a carbone con lo 0,6% di rendimento.

È una estremizzazione molto semplificata ma è il nocciolo del discorso.
il confinamento magnetico sembra essere molto più efficiente ma infinitamente più complicato rispetto a comprimere gli atomi con un superlaserdellamorte

[Mory]

Originariamente inviato da Opteranium

fin qui tutto bene, poi però

c'è qualcosa che mi sfugge, dove sta il guadagno?

I principi della termodinamica per ora sono ancora inviolati.

[robbybby]

"300 megajoule di potenza"?
Di energia, semmai.
Correggete l'articolo, prego.

[Opteranium]

Originariamente inviato da Juanito.82

Qui spiegano che sono riusciti a creare un sistema dove immettendo 2 quote di energia ne producono 3



Qui ti dicono che le 2 quote di energia immesse sono prodotte con una centrale a carbone con lo 0,6% di rendimento.

È una estremizzazione molto semplificata ma è il nocciolo del discorso.
il confinamento magnetico sembra essere molto più efficiente ma infinitamente più complicato rispetto a comprimere gli atomi con un superlaserdellamorte

ok, l'evento in sé ha prodotto un guadagno energetico ma per far avvenire l'evento è stata spesa molta più energia. Siamo ancora ben lontani dall'uso commerciale..

[cicastol]

https://physicstoday.scitation.org/d.../full/fig3.jpg

[Notturnia]

quindi per accendere il giocattolo hanno dovuto inserire 100 volte l'energia prodotta e consumarne anche i 2/3 in combustibile..

la resa è scadente.. le domande però a cui non ho trovato risposta sono:

1. sono necessari 300 MJ per accendere il giocattolo.. ma una volta spesi per "decenni" non servono più ? .. tipo.. uso il fiammifero per accendere la carta ma poi il caminetto è ok e amen per il costo del fiammifero ? o quei 300 MJ li devo usare con una certa frequenza ?.. io credo di aver capito che sono "una tantum" e quindi irrilevanti in un uso continuativo

2. l'energia prodotta è di 3 MJ a fronte di 2MJ spesi per il contenimento.. e fin qui hip hip hurrà.. ma quei 3 MJ di energia in quanta energia elettrica sono convertibili ?.. 1,8 MJ ? .. perchè se non erro si alimenta un sistema classico di turbina a vapore con quel gioiellino e quindi si perde un 40% (50% probabile) di energia nella conversione e quindi anche se la macchina interna è a "vantaggio" l'intero sistema, anche al netto dell'accensione, è ancora in perdita..

queste erano le due domande che avrei voluto sentirmi rispondere ma ne l'articolo dell'Ansa ne questo mi hanno tolto il dubbio..

ho però capito che ci vorranno "40 anni" (si traduce in 60 qua nel mondo reale ?) e quindi più di quello che è la mia aspettativa di vita per cui amen..

[cronos1990]

Qui forse è spiegato meglio: https://www.ilpost.it/2022/12/13/fus...pagePosition=2

[Cfranco]

Originariamente inviato da Juanito.82

il confinamento magnetico sembra essere molto più efficiente ma infinitamente più complicato rispetto a comprimere gli atomi con un superlaserdellamorte

In realtà il confinamento inerziale è molto più complicato, infatti è una tecnologia che hanno scartato quasi tutti ed è ormai su un binario morto, questo annuncio è solo un tentativo di riconquistare qualche fondo in mezzo a una serie di risultati positivi per i vari reattori a confinamento magnetico.
I problemi sono numerosi, per primis riuscire a costruire laser potenti, efficienti e tutti perfettamente uguali, poi coordinarli in maniera da riuscire a colpire il bersaglio con simmetria sferica perfetta.
E li avete visti i locali dei laser ?


E non dimentichiamoci il costo del carburante, le sferette che vengono bruciate devono essere perfettamente sferiche e hanno un costo astronomico.
Per ridurre questi problemi sono passati al modo "indiretto" in cui il combustibile viene incapsulato in un contenitore che agisce da concentratore dell'energia, con l'effetto collaterale però di ridurre l'energia trasferita e quindi i laser devono essere ancora più potenti, il contenitore inoltre è fatto d'oro e viene disintegrato a ogni esplosione e anche questo è un costo non indifferente.
Ricordo che il risultato oggi sbandierato come "storico" le macchine a confinamento magnetico l'hanno già raggiunto nel 1997.
Se quelli del LLNL sono rimasti gli ultimi mohicani a puntare a questo sistema mentre tutto il resto del mondo punta in un'altra direzione c'è un motivo, e anche più di uno.

[Ragerino]

Quindi è tutto fumo negli occhi, come immaginavo. Infatti per sicurezza hanno detto che fusione commerciale è ancora lontana una cinquantina di anni, come lo è sempre stata .

[DevilsAdvocate]

Originariamente inviato da Notturnia

quindi per accendere il giocattolo hanno dovuto inserire 100 volte l'energia prodotta e consumarne anche i 2/3 in combustibile..

la resa è scadente.. le domande però a cui non ho trovato risposta sono:

1. sono necessari 300 MJ per accendere il giocattolo.. ma una volta spesi per "decenni" non servono più ? .. tipo.. uso il fiammifero per accendere la carta ma poi il caminetto è ok e amen per il costo del fiammifero ? o quei 300 MJ li devo usare con una certa frequenza ?.. io credo di aver capito che sono "una tantum" e quindi irrilevanti in un uso continuativo

2. l'energia prodotta è di 3 MJ a fronte di 2MJ spesi per il contenimento.. e fin qui hip hip hurrà.. ma quei 3 MJ di energia in quanta energia elettrica sono convertibili ?.. 1,8 MJ ? .. perchè se non erro si alimenta un sistema classico di turbina a vapore con quel gioiellino e quindi si perde un 40% (50% probabile) di energia nella conversione e quindi anche se la macchina interna è a "vantaggio" l'intero sistema, anche al netto dell'accensione, è ancora in perdita..

queste erano le due domande che avrei voluto sentirmi rispondere ma ne l'articolo dell'Ansa ne questo mi hanno tolto il dubbio..

ho però capito che ci vorranno "40 anni" (si traduce in 60 qua nel mondo reale ?) e quindi più di quello che è la mia aspettativa di vita per cui amen..

1+2. nel sistema entrano 300MJ + 2MJ di contenimento e ne escono 303MJ. Di questi che escono, ne rimetti dentro 302MJ ed hai un guadagno di 1MJ, e così via all'infinito. Energia perpetua con pochi grammi di combustibile. (e guadagno migliorabile nel tempo)

[AlexSwitch]

Forse la fusione a confinamento magnetico in applicazione commerciale arriverà prima, comunque non al di sotto della soglia dei 35 anni. DEMO, il successore di ITER, ha come orizzonte temporale il 2050 per arrivare a produrre elettricità dalle reazioni di fusione sempre in ambito sperimentale.
Ridicola invece la stampa che spacciato un annuncio marchettaro per una rivoluzione epocale creando in parecchi false aspettative visto che la produzione commerciale di energia elettrica da centrali a fusione sarà appannaggio del prossimo secolo.

[Final50]

Originariamente inviato da Mory

I principi della termodinamica per ora sono ancora inviolati.

E lo sarebbero stati anche se avesse prodotto più energia di quella che viene utilizzata... e questo perchè c'è un consumo di massa di cui molti sembrano non tenere conto nel bilancio energetico.
La fusione nucleare non è solo teoricamente possibile è anche attualmente esistente in miliardi di stelle e non mi pare che queste siano collegate a qualcosa che le alimenta... i principi della termodinamica e l'efficienza mai superiore o uguale a 1 sono perfettamente concordi con la fusione nucleare, se ci si ricorda di aggiungere il consumo di massa nel bilancio energetico.

[Darkon]

Facciamo un po' di chiarezza:

1) Lo scopo dell'esperimento non era di tipo civile e per produrre elettricità ma di tipo militare per produrre testate.

2) Il guadagno energetico è riferito a una reazione di ignition e NON al sistema. Quindi significa che una volta innescata la reazione è stata prodotta più energia. Questo però non tiene conto del sistema in se in quanto i laser usati hanno una efficienza di circa il 2/3% e quindi l'intero sistema ha consumato molta ma molta più energia.

Lo spiego in maniera ancora più semplice:

Il pellet di combustibile ha ricevuto 2 MJ e prodotto 3MJ circa di potenza.

Il sistema che ha (passatemi il termine) sparato i 2MJ sotto forma di laser al pellet ha consumato 300 MJ per produrre i laser.

Quindi la reazione in se ha prodotto energia perché effettivamente il pellet ricevendo 2 ha prodotto 3. Il sistema nel suo intero invece è in deficit enormemente ma questo ripeto non è un problema perché parliamo di un sistema "ignition" lo scopo quindi è creare una reazione di innesco e NON una fusione nucleare atta a produrre energia elettrica per scopi civili.

[!fazz]

Originariamente inviato da Darkon

Facciamo un po' di chiarezza:

1) Lo scopo dell'esperimento non era di tipo civile e per produrre elettricità ma di tipo militare per produrre testate.

2) Il guadagno energetico è riferito a una reazione di ignition e NON al sistema. Quindi significa che una volta innescata la reazione è stata prodotta più energia. Questo però non tiene conto del sistema in se in quanto i laser usati hanno una efficienza di circa il 2/3% e quindi l'intero sistema ha consumato molta ma molta più energia.

Lo spiego in maniera ancora più semplice:

Il pellet di combustibile ha ricevuto 2 MJ e prodotto 3MJ circa di potenza.

Il sistema che ha (passatemi il termine) sparato i 2MJ sotto forma di laser al pellet ha consumato 300 MJ per produrre i laser.

Quindi la reazione in se ha prodotto energia perché effettivamente il pellet ricevendo 2 ha prodotto 3. Il sistema nel suo intero invece è in deficit enormemente ma questo ripeto non è un problema perché parliamo di un sistema "ignition" lo scopo quindi è creare una reazione di innesco e NON una fusione nucleare atta a produrre energia elettrica per scopi civili.

fonti?
no perchè sono tipo almeno 60 anni che nei magazzini delle varie superpotenze ci sono migliaia di bombe basate sulla fusione nucleare talmente vecchie che i principali progettisti sono ormai morti di vecchiaia da mo'

[Darkon]

Originariamente inviato da !fazz

fonti?
no perchè sono tipo almeno 60 anni che nei magazzini delle varie superpotenze ci sono migliaia di bombe basate sulla fusione nucleare talmente vecchie che i principali progettisti sono ormai morti di vecchiaia da mo'

Le fonti che tenderei a segnalarti sono la conferenza stampa di Jennifer Granholm, segretario all'energia degli stati uniti ma in generale anche il fatto che sia un esperimento del NIF una struttura che in buona parte appartiene all'esercito USA.

Non a caso l'esperimento nasce come studio per mantenere e migliorare la competenza nella produzione di ordigni termonucleari.

Preciso che ovviamente hai ragione a dire che le bombe a fusione esistono da molto tempo ma non significa che non siano attivi progetti per studiare e potenziare tali armamenti anche perché una reazione di fusione più efficiente permetterebbe di ridurre di molto i vettori dovendo portare meno massa per la stessa capacità esplosiva.

[v1doc]

Originariamente inviato da Darkon

Facciamo un po' di chiarezza:

1) Lo scopo dell'esperimento non era di tipo civile e per produrre elettricità ma di tipo militare per produrre testate.

IMHO sei in errore, la ricerca condotta negli USA ha un doppio fine (civile e militare), ma i militari non sono interessati alla fusione nucleare (hanno già raggiunto questo obbiettivo 70 anni fa) ma ai laser.

[Darkon]

Originariamente inviato da v1doc

IMHO sei in errore, la ricerca condotta negli USA ha un doppio fine (civile e militare), ma i militari non sono interessati alla fusione nucleare (hanno già raggiunto questo obbiettivo 70 anni fa) ma ai laser.

Il mio inglese sicuramente non sarà di livello madrelingua quindi ci sta sicuramente che abbia preso un abbaglio ma a me sembrava proprio che parlassero di "esperimento per mantenere e migliorare la competenza nella produzione di ordigni termonucleari" poi ripeto se ho capito male me ne scuso ma mi sembrava proprio che dicesse quello.

Tra l'altro come ho scritto a fazz sempre da quello che ho capito, quindi con beneficio di inventario, lo scopo militare non era fare una testata che è palese che le hanno già da decenni, ma trovare un modo per raggiungere in maniera efficiente capacità esplosive paragonabili tramite un processo di ignition via laser in modo da poter avere testate più piccole e leggere delle attuali ma con potenze paragonabili. Quindi parzialmente stiamo dicendo la stessa cosa... sono interessati ai laser perché provano a capire se possono realmente avere un innesco laser che possa avviare una detonazione a fusione. Ripeto questo è quello che sono riuscito a capire io con tutti i limiti del caso.

[Cfranco]

Originariamente inviato da Darkon

Facciamo un po' di chiarezza:

1) Lo scopo dell'esperimento non era di tipo civile e per produrre elettricità ma di tipo militare per produrre testate.

Non diciamo eresie
Le testate a fusione esistono da 70 anni e di sicuro non usano quel sistema di accensione lì
Ce ne sono di molto più semplici e a prezzo (relativamente) abbordabile
Basta soltanto fregarsene del confinamento ... e per una bomba questo non è un problema
L'unica possibile applicazione militare del complesso sono i laser che potrebbero essere presto imbarcati sulle navi per la distruzione dei missili in arrivo, ma non so quanto questi laser siano adatti allo scopo.