I ricercatori del polo militare-industriale nord-occidentale della Cina hanno ottenuto per la prima volta reazioni nucleari controllate tra idrogeno e litio in un dispositivo compatto.
L’impresa segna una svolta significativa nella tecnologia di generazione di neutroni, con implicazioni per applicazioni scientifiche, industriali e di difesa, riporta SCMP.
A differenza dei precedenti progetti che richiedevano acceleratori di grandi dimensioni, questo potente ma portatile cannone a particelle sfrutta una nuova tecnica elettromagnetica per far scontrare i protoni dell’idrogeno con atomi di litio e ottenere la fusione nucleare con un’efficienza senza precedenti, producendo un fascio delle dimensioni di un chiodo con 10 miliardi di neutroni veloci generati al secondo.
Ogni neutrone racchiude 3 milioni di elettronvolt di energia, simili alle particelle emesse durante l’esplosione di una bomba atomica. I neutroni sono minuscole particelle all’interno degli atomi, prive di carica elettrica. La loro neutralità consente loro di penetrare i materiali come una “torcia atomica”. Concentrati in fasci, diventano un potente strumento noto come sorgente di neutroni, in grado di rivelare atomi nei virus, trovare crepe nelle ali o nei ponti degli aerei, uccidere tumori profondi o rilevare esplosivi nel carico.
L’annuncio è stato pubblicato l’11 giugno sulla rivista peer-reviewed High Power Laser and Particle Beams da un team del Xi’an Modern Control Technology Research Institute, situato nel complesso industriale-difensivo della Cina nord-occidentale, riporta Interesting Engineering.
L’apparato cinese ha le dimensioni di un estintore; alimentato da soli 10 watt di corrente continua, il sistema utilizza un martello meccanico per colpire la ceramica piezoelettrica, producendo impulsi nell’ordine dei nanosecondi fino a un milione di volt.
Questa energia crea una gabbia elettromagnetica rotante all’interno di un reattore nucleare delle dimensioni di una tazza da tè. In questo campo, i protoni dell’idrogeno vengono accelerati violentemente in un catodo rivestito di litio, innescando reazioni nucleari.
Secondo il responsabile del progetto Yuan Jun, la svolta del dispositivo risiede nella sua affidabilità su materiali comuni e in un nuovo metodo di controllo delle particelle. I ricercatori hanno utilizzato idrogeno e litio ordinari anziché isotopi rari come deuterio o trizio, riducendo significativamente costi e complessità. Una tecnica di “risonanza polarizzata” aumenta la probabilità di fusione di un milione rispetto ai metodi convenzionali.
La reazione ha generato un fascio di neutroni altamente concentrato, 10 miliardi di particelle al secondo, con ogni neutrone che trasporta un’energia di 3 milioni di elettronvolt, paragonabile alle emissioni riscontrate nelle detonazioni atomiche.
Sebbene la potenza del reattore sia compatta, il fascio di neutroni è descritto come intenso e altamente direzionale, in grado di penetrare la materia con una resistenza minima. Questo rappresenta un nuovo punto di riferimento nella miniaturizzazione delle sorgenti di neutroni.
Grazie alla loro elevata energia e capacità di penetrazione, sono stati a lungo considerati candidati per armi tattiche, comprese le bombe al neutrone progettate per uccidere personale preservando al contempo le infrastrutture.
Sebbene il dispositivo attuale non sia un’arma, e i ricercatori evitino esplicitamente la terminologia militare, il suo fattore di forma compatto e la capacità di fusione pulsata aprono nuove possibilità.
Le armi a energia diretta che utilizzano radiazioni neutroniche sono state precedentemente scartate a causa del fabbisogno energetico dei grandi acceleratori e dell’onere logistico. Questo dispositivo elimina entrambi i vincoli. Il prototipo ha già mantenuto un funzionamento continuo per 30 minuti nei test di laboratorio.
Il finanziatore del progetto, North Development Investment, è una sussidiaria di Norinco, il più grande appaltatore cinese nel settore della difesa. Questa affiliazione sottolinea la natura a duplice uso della tecnologia.
I ricercatori sottolineano i vantaggi del sistema: nessuna necessità di fonti di alimentazione esterne ad alta tensione, ripetibilità controllata elettronicamente, notevole amplificazione di potenza e design robusto e a basso costo. Se questa tecnologia potesse essere riprodotta e sviluppata in modo affidabile, potrebbe cambiare il modo in cui vengono progettati i futuri sistemi di fusione, incluso il potenziale utilizzo in ambito militare.
Luigi Medici
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