Fusione nucleare

Disambiguazione – Se stai cercando l'incidente molto grave di fusione del nocciolo di un reattore nucleare, che non è un caso di fusione nucleare, vedi Meltdown nucleare.

In chimica nucleare e in fisica nucleare, la fusione nucleare è una reazione nucleare nella quale i nuclei di due o più atomi si uniscono tra loro formando il nucleo di un nuovo elemento chimico.

Perché la fusione sia possibile i nuclei devono essere avvicinati tra loro, impiegando una grande energia per superare la repulsione elettromagnetica. La fusione degli elementi fino ai numeri atomici 26 e 28 (ferro e nichel) è una reazione esotermica, cioè emette energia,^[2] poiché il nucleo prodotto dalla reazione ha massa minore della somma delle masse dei nuclei reagenti. Per gli atomi con numeri atomici superiori la reazione invece è endotermica, cioè assorbe energia. Alcune reazioni (in primo luogo quelle con una soglia di energia più bassa, come la fusione di deuterio e trizio) determinano il rilascio di uno o più neutroni liberi; questo crea, nella prospettiva dello sfruttamento come fonte di energia, alcuni importanti problemi tecnologici legati alla attivazione neutronica e alla schermatura.

Il processo di fusione di nuclei atomici è il meccanismo alla base delle stelle, rendendo possibile l'emissione di luce e il mantenimento costante delle loro dimensioni impedendone il collasso gravitazionale. La fusione è stata per la prima volta prodotta artificialmente negli anni Cinquanta per amplificare la potenza di una bomba atomica: questo tipo di ordigni è stato chiamato bomba H. A partire dagli anni sessanta, sono stati eseguiti molti esperimenti per sfruttare l'energia prodotta dalla fusione, in primis per produrre energia elettrica. I reattori nucleari a fusione sono ancora in corso di progettazione e di costruzione; si crede che il lavoro verrà concluso intorno al 2060. Il giorno 13 dicembre 2022 il Dipartimento dell'energia degli Stati Uniti ha annunciato la prima reazione di fusione nucleare che ha prodotto più energia di quella utilizzata.