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Fusione Nucleare tra 10 anni?

20 Ott

Diverse volte su queste pagine ci siamo fermati a discutere il cosiddetto scenario energetico per i prossimi anni. Come è noto a tutti, con una società sempre più energivora e la popolazione in continua crescita, tra non molto avremo un sostanziale problema di disponibilità energetica. Tutto questo è poi aggravato da quella che per molto tempo abbiamo fatto finta di ignorare, cioè la questione ambientale. Sfruttare in modo non controllato le nostre risorse ci porta ad esaurire e compromettere l’equilibrio dell’ecosistema Terra, equilibrio ormai assolutamente poco stabile a causa del contributo determinante proprio dell’attività umana.

Parlando in generale di scenario energetico, ed in particolare dei due orizzonti temporali più citati, cioè 2020 e 2050, in questo post avevo riportato un’intervista che mi era stata fatta al termine di un convegno su queste tematiche in cui avevo partecipato proprio esponendo la situazione nucleare:

Scenario energetico 2050

Per quanto riguarda la fissione, anche se nella concezione comune, soprattutto oggi, queste centrali sono viste come sinonimo di incidenti, c’è da sempre una notevole attività di ricerca proprio per migliorare le prestazioni e incrementare la sicurezza dei reattori.

Fissione a parte, la vera chimera del sostentamento energetico è da sempre la reazione di fusione per produzione energetica.

A parte le notevoli discussioni fatte per discutere i processi LENR a bassa energia:

E-cat meraviglia o grande bufala?

Ancora sulla fusione fredda

Abbiamo visto in alcuni articoli:

Sole: quanta confusione!

La stella in laboratorio

Studiare le stelle da casa!

Fusione, ci siamo quasi?

quanto possa essere difficile realizzare questi reattori che produrrebbero energia senza rilasciare praticamente scorie dirette. Come visto, anche se questo è il processo che utilizzano le stelle per produrre energia, applicare questi concetti in modo controllato sulla Terra non è semplice per problematiche tecnologiche ancora oggi assolutamente aperte. Come sappiamo, la scelta del sistema di contenimento del plasma è uno dei problemi aperti della questione. Diversi gruppi sono da decenni impegnati nella ricerca della miglior soluzione, applicabile e che consenta di raggiungere un bilancio positivo del sistema, cioè produrre più energia di quella che viene richiesta dal reattore per funzionare.

Perchè torno a parlare di questi argomenti? Vi mostro prima di tutto il link dove è possibile leggere un annuncio che sta facendo discutere moltissimo in queste ore:

Lockheed, Fusione

Si tratta di una “news” scritta sul sito internet della Lockheed Martin, società che tutti conoscono se non altro per i suoi sistemi aeronautici. L’annuncio è molto semplice, la Lockheed sostiene di poter arrivare nel giro di 10 anni alla realizzazione commerciale di reattori a fusione portatili, cioè con dimensioni notevolmente inferiori a quelle dei reattori oggi in fase di studio. Questi sistemi potrebbero addirittura essere montati su un camion ed essere trasportati producendo energia in modo mobile. Come viene spiegato, il rendimento di un reattore a fusione sarebbe fino a 5-6 volte maggiore di quelli oggi utilizzati e che sfruttano la fissione.

E’ possibile questo?

Cerchiamo di ragionare insieme. Premetto che moltissimi giornali e siti internet, ecco un esempio:

Repubblica, Lockheed

hanno pubblicato questa notizia con toni enfatici e annunciando alla rivoluzione energetica. Se così fosse, nei nostri articoli precedenti avremmo sbagliato tutto, così come nell’intervista in cui parlavo di fusione che non sarebbe arrivata, se non in fase di sperimentazione (forse) per il 2050. Ora, la Lockheed parla di “realizzazione” nel giro di 10 anni.

Chi sta sbagliando?

Come nostra abitudine, vi dico subito che non voglio essere scettico per partito preso, ma voglio che i miei ragionamenti siano chiari, o almeno pubblici, per tutti. Tra notevoli difficoltà e con costi altissimi, stiamo cercando di realizzare la macchina ITER. Questo reattore sperimentale darebbe la possibilità di fare studi fondamentali per il confinamento del plasma di fusione. Si tratta, come anticipato, di un reattore per ricerca cioè, detto in parole veramente povere, “dobbiamo provarci e vedere cosa succede”. Immaginate la lunga trafila che si prospetta, si realizza un reattore di ricerca, si fa ricerca, se le cose vanno bene si pensa al futuro, cioè ad un qualcosa che dovrebbe, come prototipo, produrre energia per scopi commerciali. Tempi lunghissimi e investimenti, sia in termini economici che di ricerca, lunghissimi.

La Lockheed nel giro di 10 anni dovrebbe avere un reattore da montare su un camion? Quale è stato fino ad oggi il ruolo di questa società nel campo della fusione? Non esiste uno, e dico uno, articolo scientifico pubblicato dalla Lockheed sulla fusione nucleare. Nella pagina che vi ho linkato all’inizio si parla di test tra un anno e produzione entro 10 anni. Ma di cosa? Come vedete, non c’è uno straccio di affermazione scientifica su cui discutere. Stiamo parlando di un qualcosa che nessuno conosce? Di un confinamento particolare? Di altro? Eppure, parliamo di una società grande e da sempre impegnata, anche se in settori completamente diversi, in ambito ricerca. Questo per dire due cose: fino ad oggi la Lockheed non ha mai parlato di fusione e, almeno sulla carta, conosce molto bene come la ricerca avviene e quali passi deve fare.

Cosa penso di questa storia?

Non voglio mettere un punto alla questione ma, al momento, sono fortemente scettico. Se vi fosse una scoperta fondamentale della scienza, ci sarebbero articoli pubblicati. Se l’applicazione sfruttasse processi classici, cioè già testati, ma in modo diverso, ci sarebbero riferimenti scientifici nell’annuncio. Niente di questo è presente. Un comunicato del genere è pesante perchè, qualora confermato, rimescolerebbe tutte le carte del settore energetico e sarebbe un qualcosa di veramente sensazionale per il nostro futuro energetico.

Personalmente, non capisco i toni di molti giornali, alcuni anche scientifici, che hanno accolto questa notizia come una bomba mediatica senza chiedersi come questa rivoluzione dovrebbe avvenire. Ad oggi, ma sarà un mio limite, io non capisco come questi signori vorrebbero fare la fusione. Alla luce di questo, ripeto “oggi”, sono fortemente scettico sull’annuncio ma, come sempre, resto in attesa di sviluppi pe capire meglio.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

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Rapido aggiornamento sulla ISON

20 Ott

Uno degli argomenti che maggiormente fa discutere sul web, sia sotto il profilo scientifico che catastrofista, e’ senza dubbio la cometa Ison. Come sappiamo bene, gia’ da mesi circolano leggende riguardo a questa cometa, racconti di fantasia che vorrebbero la cometa essere in realta’ questo o quest’altro, essere in rotta di collisione con la Terra o tante altre storielle non documentate che fanno sorridere piu’ che riflettere.

Dal canto nostro, diverse volte abbiamo parlato della ISON:

2013 o ancora piu’ oltre?

E se ci salvassimo?

Che la ISON abbia pieta’ di noi!

– Se la Ison non e’ cometa, allora e’ …

Come sappiamo bene, questa cometa era stata annunciata come la cometa del secolo. Onde evitare fraintendimenti, vi ricordo che un calcolo simulato della reale traiettoria di qusto tipo di oggetti non e’ banalmente eseguibile. Con questo non intendo dire che la cometa potrebbe essere in rotta di collisione con la Terra, bensi’ che determinare a priori, e a distanza di mesi, se la Ison sia in grado di sopravvivere al massimo avvicinamento con il sole non e’ affatto facile.

Detto questo, credo sia interessante dare un rapido aggiornamento sulla Ison per capire quali sono i risultati delle ultime osservazioni.

Ad oggi, la Ison si trova ancora dalle parti di Marte ed ha superato la cosiddetta linea di gelo di cui avevamo parlato negli articoli precedenti.

In rete si trovano alcune foto molto interessanti scattate alla cometa. Per prima cosa vi voglio mostrare questa immagine:

Immagine della Ison al 1 Ottobre scattata dal MRO.

Immagine della Ison al 1 Ottobre scattata dal MRO.

Queste immagini sono state scattate il 1 Ottobre, quando la ISON e’ passata a circa 6.5 milioni di kilometri dalla superficie del pianeta rosso, distanza estremamente minore di quella di minimo avvicinamento alla Terra. Le foto sono state fatte dalla sonda MRO che sta esplorando la superficie di Marte. Se pensate che la risoluzione delle immagini sia troppo bassa, vi dico subito che le foto sono state fatte utilizzando la camera HiRISE della sonda, normalmente utilizzata per osservare ad alta risoluzione la superificie del pianeta. Questo spiega il perche’ della bassa risoluzione ma soprattutto vi fa capire quanto versatile sia questa camera montata sul MRO.

Oltre a questa prima foto, in queste ultime ore e’ stata pubblicata un’altra immagine spettacolare della cometa:

Immagine della Ison del 9 Ottobre, scattata dal telescopio Hubble.

Immagine della Ison del 9 Ottobre, scattata dal telescopio Hubble.

Inutile dire che questa immagine e’ davvero sensazionale. La foto e’ stata scattata il 9 ottobre dal telescopio Hubble. In questo caso, lo strumento utilizzato era ovviamente ottimizzato per questo genere di riprese e l’immagine e’ stata ottenuta sovrapponendo le informazioni di due diversi filtri.

Fate attenzione ad una cosa, notate come la parte centrale della cometa appaia molto compatta ed uniforme. Cosa significa questo? Semplicemente, che il nucleo della cometa non si e’ frammentato ma e’ ancora del tutto compatto. Questa informazione e’ molto importante per poter valutare il destino della Ison nel passaggio al perielio.

Dunque? Se il nucleo e’ compatto, siamo pronti allo spettacolo tanto atteso?

Purtroppo, questa sarebbe una conclusione affrettata. Da una stima preliminare, e al contrario di quanto affermato nelle settimane scorse dai tanti siti catastrofisti, il nucleo della Ison ha una dimensione molto minore di quella aspettata. In questo caso, parliamo di un nucleo con un diametro tra 0.5 e 2 km appena, molto minore di quello, ad esempio, della Hale Bopp di cui tutti abbiamo uno splendido ricordo.

Ovviamente, il fatto di avere un nucleo compatto da qualche speranza in piu’ per il passaggio al perielio, anche se, viste le dimensioni, e almeno in questa fase preliminare, ridimensiona molto lo spettacolo che ci attende qualora la cometa sopravviva al passaggio radente intorno al Sole. Sicuramente, anche in queste condizioni, la Ison sara’ in grado di offire un buon spettacolo, ma, molto probabilmente, non ai livelli che molti attendevano.

Nonostante questo, non dimentichiamo che ogni passaggio di questi oggetti ci consente di capire meglio molte importanti caratteristiche delle comete. Allo stato attuale, la Ison potrebbe essere molto ben visibile a Dicembre, dopo il passaggio al perielio il 28 novembre. Purtroppo, molto probabilmente, non avremo un qualcosa piu’ luminoso della luna ne tantomeno visibile in pieno giorno.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

La nebulosa che muore

17 Lug

In questi giorni, molti giornali e siti internet stanno pubblicando delle foto, lasciatemi dire spettacolari, scattate dalle sonde Chandra e Hubble. Le immagini sono relative ad una cosiddetta “nebulosa planetaria”, chiamata NGC2392, distante da noi circa 4200 anni luce.

Cosa ha dispeciale questa nebulosa?

La particolarita’ di questo oggetto e’ che la nebulosa e’ ormai giunta vicino al termine della sua vita. Anche se il nome potrebbe confondere, questi corpi non hanno nulla a che fare con i pianeti. L’origine del nome viene inizialmente dal fatto che le nebuose planetarie erano visibili come dischi compatti, cosi’ come appaiono i pianeti. In seguito poi, il nome venne lasciato perche’ si pensava che il disco formante la nebulosa fosse simile al disco di accrescimento da cui vengono originati i pianeti.

Studiare l’evoluzione di questa nebulosa e’ importante prima di tutto per ragioni scientifiche e per studiare in dettaglio gli stadi di evoluzione delle stelle. Oltre a questo, il comportamento della NGC2392 ci fa capire quello che potrebbe accadere al nostro Sole quando, esaurito il combustibile nucleare che brucia, si espandera’ fino a sovrapporsi a diversi pianeti del Sistema Solare centrale. Tranquilli, il mio non vuole assolutamente essere un messaggio profetico ne tantomeno catastrofista. Questo momento non avverra’ prima di 5 miliardi di anni.

Se osservata con un telescopio di modeste dimensioi, la NGC2392 appare come un disco compatto circondato da un anello piu’ chiaro. Proprio per questo motivo, questo oggetto e’ anche noto con il nome di Nebulosa dell’Eschimese, dall’inglese Eskimo Nebula.

Come anticipato, il corpo si trova a piu’ di 4000 anni luce da noi ed e’ molto ben visibile dal nostro emisfero. Per poter vedere la sua particolare forma ad eschimese, non e’ assolutamente necessario un telescopio molto costoso. Proprio per questo motivo, la NGC2392 e’ uno dei corpi maggiormente osservati dagli astrofili di tutto il mondo.

Cosa hanno di tanto speciale le foto che girano su internet?

Utilizzando telescopi di dimensioni maggiori e dunque con potere risolutivo piu’ spinto, e’ possibile osservare come in realta’ sia il centro che l’anello della nebulosa presentino delle strutture molto particolari e affascinanti. La differenza principale tra Chandra e Hubble e’ che il primo osserva il cielo nel visibile, mentre la seconda sonda e’ in grado di osservare lo spazio nello spettro dei raggi X.

Prima di continuare nella descrizione, vi mostro le immagini di cui vi sto parlando.

Questa e’ la foto nel visibile scattata da Hubble:

La NGC2392 ripresa da Hubble

La NGC2392 ripresa da Hubble

Mentre questa e’ quella nei raggi X di Chandra:

La NGC2392 ripresa da Chandra

La NGC2392 ripresa da Chandra

Osservate la bellezza di queste immagini. I diversi colori che compaiono sono ovviamente spceifici delle emissioni nei vari spettri della nebulosa.

Perche’ troviamo questo aspetto?

Mentre nella parte centrale il nucleo molto caldo della stella morente espelle particelle ad altissima velocita’, nella parte esterna troviamo flussi con velocita’ molto ridotta.

La colorazione della parte centrale e’ dunque dovuta a quella che possiamo vedere come l’emissione primaria ad alta velocita’ di particelle verso l’esterno. Quando queste particelle si trovano nella parte esterna, lo scontro con i flussi piu’ lenti forma il guscio che vediamo. La fuoriuscita di particelle verso l’esterno e’ facilitata ai poli della nebulosa dove infatti si notano delle strutture piu’ compatte con dei filamenti che arrivano fino all’esterno.

Come anticipato, questo spettacolo cosmico sara’ del tutto equivalente a quello che spettera’ al nostro Sole nel giro di 5 miliardi di anni. Purtroppo, non ci sara’ nessuno spettatore in grado di poterlo osservare da Terra.

Concludendo, ad un’osservazione migliore, quello che potrebbe sembrare un semplice disco compatto circondato da uno strato esterno, mnostra tutta la sua affascinante bellezza. La NGC2392, anche nota come Nebulosa Eschimese e’ una nebulosa planetaria ormai giunta alla fine del suo stadio vitale. Questo momento della stella offre uno spettacolo davvero interessante e che ci fa capire, oltre all’evoluzione delle stelle, quello che accadra’ al nostro Sole quando l’idrogeno al suo interno sara’ stato completamente bruciato.

 

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Tsunami … anche di ghiaccio

14 Mag

Immaginate di trovarvi di fonte ad una scena del genere:

Canada, Manitoba

Canada, Manitoba

Da cosa potrebbe dipendere?

Come vedete, la casa in questione appare completamente compromessa nella sua stabilita’ da quella che sembra una valanga di ghiaccio piombata contro le mura.

Siamo in Canada, precisamente nella provincia di Manitoba, dove quello che e’ stato definito come un Tsunami di Ghiaccio si e’ abbattuto sulle case che circondano il lago Dauphin distruggendo alcune abitazioni.

Piccola parentesi “giornalistica”. Come spesso ripetuto, sia i giornalisti che i curatori di molti siti internet, hanno il brutto vizio di gonfiare un pochino le notizie. Indipendentemente dallo Tsunami, di cui parleremo a breve, riguardo al numero di case distrutte potete trovare numeri completamente diversi sulle varie fonti. Cercando maggiori informazioni su internet, ho trovato la seguente progressione: lo tsunami ha distrutto 6 case, 12 case, un paio di dozzine …. Come vedete, spesso, si tende a gonfiare notizie prese da terze fonti che a loro volta le avevano gonfiate da altri. Il risultato e’ dunque grottesco, ma molto istruttivo. Per una corretta informazione, cercate sempre di leggere la stessa informazione da parti diverse, indipendentemente dalla notizia che vi interessa. Solo in questo modo riuscirete ad avere un’idea chiara senza farvi trascinare da una singola voce.

Solo per completezza, vi dico che le case distrutte introno al lago Dauphin sono sei.

Fatta questa doverosa premessa, cerchiamo di capire cosa e’ successo. Vi mostro prima di tutto un video estratto da un Tg canadese, in cui si mostrano immagini molto interessanti e riprese dal vivo:

Come vedete, si e’ formata una sorta di onda ghiacciata che, avanzando lentamente, non solo e’ giunta a riva, ma ha continuato arrivando fino alle case piu’ vicine alle sponde del lago.

Ora, nel nostro caso abbiamo mostrato immagini riprese in diretta. Pensate che su alcuni siti si dice che questo fenomeno sia dovuto al sollevamento delle lastre di ghiaccio dalla superficie del lago. Secondo voi, se il vento sollevasse una lastra di ghiaccio, come potrebbe questa giungere a questa velocita’? Ovviamente, verrebbe lanciata come un proiettile verso la riva, non certamente avanzerebbe come le immagini mostrano chiaramente.

Come si e’ formato lo Tsunami di ghiaccio?

Il discorso del vento entra veramente in questo meccanismo, ma non e’ l’unico. Le tardive nevicate arrivate in primavera, in concomitanza con le temperature poi tornate nelle medie stagionali, hanno formato uno strato superificiale ghiacciato, ma non compatto come avviene in inverno, della superficie del lago.

Ora, durante il fenomeno, si sono registrati forti venti fino a 80 Km/h. Questi venti non hanno fatto altro che spingere il ghiaccio facendolo accumulare e camminare sulla superifice liquida del lago. Detto in termini semplici, il meccanismo e’ lo stesso di uno spalaneve. La benna del mezzo viene messa parallela e vicina al terreno, spingendo in questo modo il ghiaccio (o la neve) che forma una grosso cumulo mentre viene spostato.

Bene, in questo caso, il forte vento e il ghiaccio morbido della superifice del lago hanno funzionato esattamente come uno spalaneve. Ovviamente, tutto questo e’ stato possibile perche’ normalmente il ghiaccio galleggia sull’acqua avendo una densita’ piu’ bassa.

Solo per completezza, vi dico che questo effetto si e’ manifestato quasi in contemporanea, oltre che sul lago Dauphin, anche nel Minnesota. Ovviamente, quasi in contemporanea grazie agli stessi forti venti che soffiavano in entrambe le localita’.

Cosa c’e’ di strano in questa spiegazione? Assolutamente nulla, anche se in rete se ne trovano altre, alternative quanto fantasiose, che meritano di essere menzionate.

Oltre al discorso “sollevamento lastre”, molti siti parlano di fenomeno inspiegabile e completamente non compreso dalla scienza. Alla luce di quanto detto, direi proprio di no. Inoltre, c’e’ chi evidenzia il fatto che si tratti di un fenomeno rarissimo e che e’ assolutamente improbabile che si sia manifestato in due posti diversi praticamente in contemporanea. Anche in questo caso, dalla morfologia della zona, non ci stupisce affatto che il fenomeno sia avvenuto in queste due localita’. Detto questo, non poteva certo mancare chi ha puntato il dito contro complotti scientifici di bioingegneria e modificazioni climatiche che richiamano sempre particolare interesse nel pubblico.

Tolte queste fantasie, diamo qualche altro dettaglio sull’accaduto. Come e’ facile immaginare, per il meccanismo di propagazione, e come osservabile anche nel video, il muro di ghiaccio e’ aumentato man mano che si avvicinava alla riva, esattamente come aumenta la quantita’ di ghiaccio in una benna mentre lo spazzaneve si muove. Come riportato dai testimoni, per darvi un’idea della portata del fenomeno, l’onda di ghiaccio e’ arrivata in alcuni punti ad un’altezza massima di 3 metri.

Fortunatamente, non ci sono state ne’ vittime ne’ feriti. Anche se puo’ sembrare incredibile dallo stato di alcune abitazioni mostrate nel video, questo e’ normale dal momento che l’onda si muoveva con velocita’ molto bassa man mano che si spostava anche sulla terra ferma. Questo ha datto alle persone tutto il tempo di capire il pericolo e di mettersi in luoghi sicuri. Anche questa caratteristica e’ comprensibile dal meccanismo di formazione e propagazione visto.

Concludendo, non c’e ‘assolutamente nulla di misterioso ne’ di incomprensibile in quanto accaduto in Canada. La spiegazione dell’onda di ghiaccio e’ da ricercare nel duplice effetto delle nevicate tardive e nell’innalzamento delle temperature tipico del periodo primaverile. E’ comunque sempre interessante vedere come notizie del genere lascino spazio ad ipotesi fantasiose, ma soprattutto come eventi di questo tipo vengano amplificati a piacere in base alla fonte che pubblica la notizia.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.