Ricreate le condizioni della fusione stellare, sulla Terra, grazie ai laser

Le stelle nell'Universo si sostengono grazie alla nucleosintesi, che permette la fusione di nuclei leggeri per creare nuclei più pesanti e liberare energie. Gli elementi che si trovano sulla Terra, si sono formati su stelle non diverse dal nostro Sole, anche se alcuni elementi possono nascere nello spazio.

Presso il NIF, i raggi laser sono amplificati da lenti di ingrandimento dalle dimensioni di tre campi da football, e concentrati su una capsula di gas con le pareti di 18 micrometri di spessore e tre millimetri di diametro. La capsula è piazzata al centro di una stanza di 10 metri di diametro e quando viene colpito dai 192 raggi laser si crea un gas caldissimo e denso, simile al centro di una stella.

Gli esperimenti attualmente in corso presso il NIF studiano la principale reazione nucleare che avviene nel Sole, cioè la reazione 3He-3He, la collisione tra due atomi di elio che produce circa la metà dell'energia fornita dal ciclo protone-protone.

"La cosa interessante di questi esperimenti è che, a differenza degli studi precedenti sulla Terra, stiamo innescando la reazione a temperature e densità comparabili a quelle trovate nelle stelle," dice il ricercatore leader Dr. Maria Gatu Johnson del MIT.

Presso il meeting dell'American Physical Society in Ft. Lauderdale in Florida, il Dr. Gatu Johnson ha riportato i risultati dei loro studi sulla reazione 3He-3He.

"Sorprendentemente, i risultati preliminari mostrano che a temperature più basse ci sono relativamente più protoni ad alta energia che a basse energie," afferma il Dr. Gatu.

Questi risultati hanno permesso di vincolare le previsioni teoriche su questa complicata reazione. Ci sarà un altro ciclo di esperimenti nel Febbraio 2020, dove si cercherà di caratterizzare meglio le condizioni nelle stelle.

Questi nuovi esperimenti fanno parte dei nuovi sforzi di comprendere la nucleosintesi e la fusione nucleare, utilizzando i laser. L'obiettivo è avvicinarci alla costruzione di una centrale a fusione nucleare.

"Plasmi ad alta energia e densità sono gli unici laboratori sulla terra che possono ricreare le estreme condizioni con cui si formano gli elementi dell'universo," dice il Dr. Alex Zylstra, Lawrence Livermore National Laboratory.

Il lavoro continuerà, usando questa piattaforma, studiando altre reazioni e fenomeni di fusione; un nuovo e creativo modo di studiare il funzionamento delle stelle.