Gli scienziati che lavorano con il Tokamak Superconduttore Sperimentale Avanzato (EAST) della Cina, spesso chiamato il "sole artificiale", hanno ottenuto ciò che a lungo era considerato impossibile: mantenere plasma stabile a densità che superano di gran lunga un limite fondamentale che ha vincolato la ricerca sulla fusione per decenni.
La svolta, pubblicata su Science Advances il 1° gennaio 2026, dimostra che il Limite di Greenwald, un confine teorico che ha definito la massima densità di plasma raggiungibile nei reattori tokamak, potrebbe essere più flessibile di quanto i fisici credessero in precedenza. Questa scoperta potrebbe ridefinire il percorso verso l'energia da fusione pratica.
Il Limite di Greenwald è stato uno degli ostacoli più ostinati della ricerca sulla fusione. Intitolato al fisico Martin Greenwald, questo confine empirico prevede la densità massima alla quale il plasma può rimanere stabile in un tokamak. Superare questo limite tipicamente innesca violente instabilità che causano il collasso del plasma contro le pareti del reattore, terminando la reazione di fusione.
Il team EAST ha ottenuto qualcosa di notevole: hanno mantenuto plasma stabile a densità che vanno da 1,3 a 1,65 volte oltre il Limite di Greenwald. Per contestualizzare, i tokamak operano tipicamente a 0,8-1 volta questo limite. I ricercatori hanno raggiunto densità elettroniche medie di circa 5,6 × 10¹⁹ particelle per metro cubo, significativamente più alte del normale intervallo operativo della macchina.
La chiave di questo risultato risiedeva in una procedura di avvio attentamente orchestrata. I ricercatori hanno controllato con precisione la pressione iniziale del gas combustibile e applicato riscaldamento a risonanza ciclotronica elettronica durante la fase più precoce di ogni scarica di plasma. Questa strategia ha ottimizzato l'interazione tra plasma e pareti del reattore fin dall'inizio, riducendo l'accumulo di impurità che tipicamente causano perdite di energia e instabilità.
Gli esperimenti convalidano un quadro teorico noto come auto-organizzazione plasma-parete (PWSO), proposto per la prima volta da ricercatori del Centro Nazionale della Ricerca Scientifica francese e dell'Università di Aix-Marseille. I risultati EAST forniscono la prima conferma sperimentale che questo meccanismo teorico funziona effettivamente nella pratica.
Il Professor Zhu Ping, ricercatore chiave del progetto, ha sottolineato le implicazioni pratiche: "I risultati suggeriscono un percorso pratico e scalabile per estendere i limiti di densità nei tokamak e nei dispositivi di fusione a plasma bruciante di prossima generazione." Densità di plasma più elevate si traducono direttamente in più reazioni di fusione, essenziale per raggiungere la produzione di energia necessaria per la generazione di elettricità commerciale.
Il risultato è particolarmente significativo perché l'energia da fusione dipende dal confinamento di plasma estremamente caldo, riscaldato a temperature superiori a 100 milioni di gradi Celsius, abbastanza a lungo perché gli atomi di idrogeno si fondano e rilascino energia. Un plasma più denso significa più particelle di combustibile disponibili per la fusione, rendendo potenzialmente i reattori più efficienti ed economicamente sostenibili.
Tuttavia, gli scienziati avvertono che rimangono sfide significative. EAST non ha prodotto energia netta dalla fusione in questi esperimenti, e molti ostacoli ingegneristici e di materiali devono ancora essere superati.
L'energia da fusione è stata a lungo descritta come il Santo Graal dell'energia pulita, promettendo energia virtualmente illimitata con minimo impatto ambientale. A differenza della fissione nucleare, la fusione non produce rifiuti radioattivi a lunga durata e non comporta rischio di fusione del nocciolo.
Dimostrando che uno dei limiti fondamentali della fusione può essere trasceso, gli scienziati cinesi hanno aperto nuove possibilità per la progettazione e il funzionamento dei reattori.
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