Grazie mille per la spiegazione e il tempo impiegato per la sua realizzazione, da tempo cercavo un video che mi spiegasse questi argomenti, ma trovavo solamente gente che si insultava o spiegava con un atteggiamento snob.
Grazie. Splendido ragionamento trattando tanti concetti in pochi minuti. Adoro questo genere di contenuti. Grazie e buon 2023 a lei ed a tutti gli appassionati/curiosi!
Gentile professore vorrei tanto fosse come Lei descrive, ma ciò mi crea perplessità. Il sostenimento di ogni azione per produrre energia parte sempre dal principio che tale processo di sostenimento debba essere >1 e che l’energia debba essere di qualsiasi forma, ma naturale. Esempi: il forte campo gravitazionale nel Sole; la radioattività naturale nella fissione; l’ossigeno per una combustione ecc. Mi pare allora irraggiungibile tale traguardo; una “utopia”. Basti il fatto che si era partiti per le ricerche negli anni 50 e sono trascorsi ben 70 anni senza soddisfacenti profitti. Mi auguro di sbagliarmi. Cordiali saluti
Caro Professore Valerio, credo di aver già espresso, ma li ripeto, i miei complimenti per la sua capacità di rendere semplici concetti che in realtà pochi riescono ad afferrare. Io ho cercato di spiegare a qualche mio amico, con scarso successo, quello che è spiegato in maniera meravigliosa nel suo video. Lo diffonderò. Grazie.
Grazie Professore, la dialettica che usa per esprimere e far capire concetti complessi è veramente da elogiare. Approfitto per porgere i miei auguri di buone feste.
Video in cui si spiegano concerti difficilissimi in modo semplice. La seguo da tempo e penso che lei abbia questo dono. Riguardo all'argomento del video, il problema della fusione a confinamento inerziale è come fare arrivare agli scambiatori di calore l'energia prodotta, mentre nel tomak ciò sarebbe più semplice.
Complimenti per la chiarezza espositiva unità ad un consistente rigore teorico ed applicativo del soggetto trattato. Tuttavia, alla fine dell'esposizione, un profano potrebbe rimanere con l'impressione che la fusione sia solo bella, conveniente e profumata. La fusione induce radioattività - tipo scorie - nei materiali di impianto che deve essere gestita nel tempo in modo simile alla fissione. E poi siamo solo al volo di Kitty Hawk ......
Ho visto e ascoltato tanti video su questo argomento ma nessuno di questi mi ha fornito elementi utili per capire bene come e perchè si può creare energia con la fusione.Lei è stato chiaro,sintetico ed esauriente e oltre a ringraziarla le faccio vivissimi complimenti.
Complimenti per la spiegazione perfetta e chiarissima! Ottimi anche alcuni interventi tecnici sull'argomento. Aggiungo due considerazioni. A metà del sec, XIX fu proposta (Helmholtz e Kelvin) l'ipotesi che il calore del Sole provenisse dalla contrazione gravitazionale della materia che lo costituiva. L'ipotesi sembrava in grado di spiegare l'attuale emissione di calore in quanto richiedeva una riduzione annuale del raggio solare di poche decine di metri. Si comprese però che era insufficiente a spiegare la vita precedente del Sole che non avrebbe potuto superare una decina di milioni di anni mentre già si sapeva che alcune rocce terrestri erano antiche di miliardi di anni. La seconda osservazione riguarda un dubbio che mi è venuto. Come mai non si indaga sulla possibilità di fusione tra due neutroni che non richiederebbe temperature elevate in quanto mancherebbe la repulsione tra cariche elettriche uguali?
Grazie Guido. Credo cge la teoria di Kevin sia stata accettata per parecchie decadi poiché la datazione delle rocce è stata fatta all'inizio del ventesimo secolo con la scoperta della radioattività. Correggimi se sbaglio.
Penso che tu abbia ragione. Solo con la scoperta della radioattività verso la fine dell'800 ed i primi anni del 900 si sono avute prove irrefutabili che sconfessavano l'ipotesi di Helmholtz fatta nel 1854, anche se nei decenni successivi vi erano state valutazioni differenti che allungavano la vita della Terra basate su considerazioni di tipo geologico.
Molto bello come filmato e tutto chiaro ...a parte un punto (almeno per me..) ... ma nel confinamento inerziale, quando si innesca la fusione di quel piccolo nocciolo..li avrò sempre qualche milione di gradi....e come fa a non fondere la "camera" che contiene i nuclei che si sono "fusi"?
Ciao Valerio, ho visto il video dall'inizio alla fine e volevo chiederti: ...poi, come si converete l'energia di fusione in energia elettrica? Ti ringrazio in anticipo per la risposta e ti salutoo, ciaooo!
Buonasera prof, le rinnovo i complimenti per il canale, e i suoi contenuti sempre interessanti. Volevo chiederle, uscendo in parte dal seminato, se c erano sviluppi sulla FUSIONE FREDDA dei prof Preparata/ Del Giudice, o se è stata del tutto abbandonata. In proposito lei che ne pensa??? Visto il basso costo non varrebbe la pena insistere di più???? La ringrazio fin d'ora per la risposta che vorrà darmi. Ancora infiniti complimenti.
Buonasera prof. spero venga spiegato che abbiamo raggiunto 3MJ di energia nucleare applicando 2MJ di energia sulla sferetta di deuterio e trizio...ma per attivare i 192 laser abbiamo usato 300 MJ di energia elettrica....
Capisco che se non si creano aspettative i soldi non arrivano ma qui ne hanno già spesi un bel po', il paragone con i fratelli Wright non è perfettamente calzante. Spero che le aspettative non siano eccessive da indurre il pensiero che possiamo fare a meno dello sviluppo delle rinnovabili . Possiamo bruciare ancora idrocarburi per 20 30 anni che sarà mai ! tanto la fusione arriva presto.
@@rscaht non sono mai abbastanza per il nucleare e le rinnovabili non vanno bene per tutto il nostro territorio, potrai usare l'eolico solo in alcune zone, il solare in altre, le Wind farmi e gli impianti off-shore solo in altre zone costiere con costi altissimi per gli impianti e con un impatto ambientale non indifferente, il nucleare è la migliore soluzione per ridurre la produzione di CO2....
Bravissimo come sempre Valerio! Avrei un paio di domande: i neutroni che si liberano da una fusione sono molto energetici e qualsiasi oggetto con cui verranno in contatto lo renderanno radioattivo, perché dici che non ci saranno scorie? La seconda domanda invece è: se potresti spiegare come raggi ultravioletti si trasformano in raggi X? Ti ringrazio anticipatamente e ti auguro una felice giornata, Danilo.
Ti posso rispondere io, l'energia posseduta dai neutroni, non appena si arresta la reazione a catena la fusione si arresta quindi, niente scorie anche i neutroni perdono velocemente la loro energia, quindi,case colpiscono un oggetto non hanno la capacità di renderlo radioattivo, la radioattività deriva da altri processi nucleari, non come questo... per la 2ª domanda è molto semplice, non possono, i raggi ultravioletti sono prodotti da processi differenti rispetto ai raggi X
@@paolochimico8897 niente di più sbagliato, infatti il bombardamento neutronico cui saranno sottoposti i materiali di contenimento renderanno i materiali stessi radioattivi e saranno da considerarsi scorie, anche se per ora è difficile fare previsioni!
@@paolochimico8897 e per la seconda domanda se guardi il video al minuto 15: 30, afferma che i raggi da ultravioletti prima di entrare nel confinamento, tramite meccanismi sono trasformati in raggi X una volta entrati, quindi mi sarebbe piaciuto conoscere dal prof. Pattaro quali sono questi meccanismi ma tant'è...
Caro Valerio, in questo periodo ahimè ti seguo occasionalmente per la Matematica ma con interesse. Per Fisica mi sono scaricato la tua playlist che voglio vedere con calma e altrettanta attenzione. Qui ti scrivo per farti una domanda. Il numero 23, con i multipli e sottomultipli decimali, è tra le cose spesso presenti nei miei pensieri. Certo, qui nel video può facilmente essere una pura coincidenza, ma la differenza tra la massa del neutrone e del protone è 0.0023 x 10(-27). Ma 230 a.l. è anche il periodo di rotazione del Sole attorno al centro della galassia, dato forse da prendere con prudenza. Circa 23° è anche l'angolo compreso tra piano dell'eclittica e il piano equatoriale terrestre. E per il 23 potrei continuare, sapendo che anche moltissimi altri numeri potrebbero presentare casi di ripetizione interessanti. A questo punto arriva la mia domanda, rivolta a te che forse non sei un esperto, ma che potresti essere uno dei pochi che mi potrebbero aiutare senza linciarmi. IL LATO DI BASE DELLA PIRAMIDE DI CHEOPE È LUNGO 230 m circa, ampiamente meno di 230,5. Gli Egittologi riportano tale misura anche in cubiti reali, perché sembrerebbe l'unità di misura più idonea, dove 1 cr ≈ 0.52 m . Cosa il progettista delle piramidi del Cairo sapesse di Matematica, Fisica, Chimica e altre Scienze, è un argomento controverso. Aggiungo che qualcuno crede che il progettista potesse voler indicare qualcosa di scientifico avendo scelto certe misure per la costruzione. Io, in questa ipotesi, ci credo molto. MI CHIEDO SE SIA PROPRIO IMPOSSIBILE CHE NON AVESSERO AVUTO IN MENTE IL METRO, già loro sì, PER LA REALIZZAZIONE DELLE PIRAMIDI DEL CAIRO. Perché Napoleone si sarebbe portato dietro, muovendosi col suo esercito, il folto gruppo di eruditi?
Non credo che conoscessero il metro. Se non hai problemi con internet meglio non scaricare le playlist perché le aggiorno sempre Ad esempio tra poco aggiungerò un problema svolto sui circuiti RC
Lascia un po' l'amaro in bocca il fatto che nella conferenza stampa non abbiano specificato da subito (ma solo durante il Q&A) che per il funzionamento dei laser siano stati necessari 300 MJ di energia elettrica. La notizia è stata subito riportata dai media come se effettivamente ci fosse stato un guadagno complessivo fra l'energia immessa e quella ottenuta, quando invece la differenza è ancora di due ordini di grandezza (tralasciando le perdite nel riconvertire l'energia termica in elettrica). Hanno anche parlato di "first ignition", quando con i tokamak sono decenni che si è in grado di innescare la fusione, purtroppo anche lì ancora in perdita, se si considera ogni step della catena (e a occhio e croce sarà così ancora per decenni, per entrambe le tecnologie). Anche usare i megajoule invece che i kilowattora, dando l'impressione che si parlasse di chi sa quali energie (MEGA!) lo trovo abbastanza fuorviante. Non so, da un team di scienziati di quel calibro francamente mi sarei aspettato un po' più di onestà intellettuale, soprattutto considerando il fatto che il successo ottenuto è comunque colossale dal punto di vista ingegneristico, qualcosa di cui andare fieri senza bisogno di dover "truccare" i risultati. Spero per lo meno che il clamore mediatico generato intorno alla notizia porti più risorse (soldi e cervelli) alla ricerca, considerando quanta strada c'è ancora da fare!
Assolutamente condivisibile, sarebbe interessante conoscere quali i pressupposti per affermare che tra 10 anni, affermazione della direttrice dell'istituto e dell'inquilino della casa bianca, si avrà una soluzione funzionale ad alimentare le utenze domestiche ed industriali?
Non so quanta responsabilità sia da attribuire ai ricercatori, è stato detto abbastanza chiaramente quanta energia era stata usata. Il problema sono stati i media che hanno completamente omesso quel dato importate. Non so neanche quanto possa essere considerato fuorviante usare l' *unità di misura del sistema internazionale*
@@leonidam1608 magari mi sbaglio, ma in tutta la conferenza stampa, in cui parecchi degli addetti ai lavori hanno esposto i risultati, si è esplicitamente parlato di un guadagno energetico, senza menzionare a quale passo della catena ci si stesse riferendo, dando perciò a intendere che il guadagno fosse fra energia totale in input ed energia totale in output. Solo a domanda diretta si è fatto riferimento ai 300 MJ necessari ad attivare i laser, come fosse un dettaglio trascurabile. Di nuovo, non voglio assolutamente sminuire il risultato o fare polemica gratuita, ma per quanto mi riguarda hanno fatto la figura dei venditori di pentole. Farsi scrupolo di usare il sistema di misura internazionale a quel punto mi sembra decisamente superfluo, considerando poi che il pubblico a cui si stavano rivolgendo ha sicuramente più dimestichezza con i kWh.
Capisco che se non si creano aspettative i soldi non arrivano ma qui ne hanno già spesi un bel po', il paragone con i fratelli Wright non è perfettamente calzante. Spero che le aspettative non siano eccessive da indurre il pensiero che possiamo fare a meno dello sviluppo delle rinnovabili . Possiamo bruciare ancora idrocarburi per 20 30 anni che sarà mai ! tanto la fusione arriva presto.
Complimenti Professore per la capacita'di sintesi di concetti non semplici.mi sono iscritto al suo canale.le volevo chiedere,riguardo a quello che si legge sulla pericolosita della manipolazione del trizio, e sul problema dell'attivazione neutronica,riguardo alle pareti interne del reattore.esistono davvero questi problemi?grazie.
Una domanda secca: com’è possibile un rendimento superiore ad 1? Il fatto che l’energia prodotta dalla fusione sia superiore all’energia fornita al bersaglio non è in contraddizione con i principi della termodinamica?
No. Se una scintilla fa esplodere una bomba l'energia della scintilla è minore di quella dell'esplosione. Il secondo principio della termodinamica riguarda la conversione del calore in lavoro
@@ValerioPattaro Concordo sulla sua considerazione che non fa una piega; immagino al mattoncino che in cascata fa cadere tutte le tessere del domino opportunamente accostate. Ma quanto tempo e quanta energia ho speso complessivamente per creare la struttura a domino? Quindi, in senso più ampio, mi chiedo come possa esserci vantaggio energetico, a partire dalla situazione originaria. Per meglio dire, creare/estrarre deuterio e trizio presuppone un dispendio energetico di si dovrà tenerne conto; o madre natura ne ha confezionato un bel po' da utilizzare sin da subito o, se la situazione preparatoria per la fusione deve essere creata da zero, la vedo dura..... Per quel che so Il deuterio si estrae dall’acqua di mare (concentrazione di circa 30 g/1000l); forse è più problematico realizzare il trizio e comunque la loro estrazione avrà certamente un costo. Come al solito sarà un bilancio costi/benefici (con i combustibili fossili alla fine dei conti non sta andando così bene, speriamo che la fissione possa essere una soluzione accettabile!🤞)
Quando 2 nuclei si fondono formano un sistema complessissimo che ancora oggi si sta cercando di comprenderlo nel modo migliore anche per un nucleo così piccolo come l'elio-3, tuttavia si può osservare qualcosa, che tra la massa del nucleo dell'elio-3 è inferiore alla somma delle masse tra i nuclei del deuterio e del trizio, questa differenza è chiamata differenza di massa, ora cerchiamo di capire perché c'è questa differenza di massa, per capirlo bisogna conoscere le leggi della termodinamica, dalla fusione di 2 corpi, si forma un 3º che ha caratteristiche diverse, tra queste, può possedere una massa diversa, lo stesso avviene con i legami chimici, se si forma un legame chimico il sistema libera energia, questi processi sono chiamati esotermici, e la fusione è un processo esotermico, se accade il contrario, se per formare un sistema bisogna fornire energia al sistema, il sistema è endotermico, e i sistemi formati in questo modo avendo più energia dei sistemi che li hanno formati sono instabili e tendono decadere in sistemi più stabili, quindi i sistemi formati tramite processi esotermici sono più stabili dei sistemi da cui sono stati formati, ma se i sistemi sono formati tramite ai processi endotermici sono più instabili dei sistemi formati dai sistemi da cui sono stati formati, mi rendo conto che questo non è esaustivo e non risponde completamente alla domanda del perché se si forma un nucleo di elio-3 a partire da nuclei di deuterio e trizio, il nucleo di elio-3 ha una massa inferiore alla somma delle masse tra i nuclei di deuterio e trizio, ma semplicemente la risposta è questa, perché il sistema è più stabile, essendo stabile è spontaneo perché sistemo ha meno energia e i sistemi con meno energia tendono a formarsi spontaneamente da sistemi con più energia, e questo spiega anche perché se il sistema si forma si libera energia, per la formazione dei nuclei atomici, a partire da nuclei con meno energia ma con somma maggiore dei nuclei non fusi, si ha liberazione d'energia e viene trasformata in energia proprio la differenza di massa tra i nuclei fusi e i nuclei non fusi, ovvero il difetto di massa, ossia, l'energia del legame è uguale al difetto di massa, ci sono 5 tipi di energie di legame, spalmati su differenti livelli: -gravitazionale -molecolare -atomica -nucleare -subnucleare
Da buon chimico dovresti sapere che una reazione avviene spontaneamente,producendo sistemi più stabili, non semplicemente quando è esotermica(dH minore di zero), ma quando la variazione di energia libera (dG=dH-TdS) è negativa. Normalmente in fase condensata dS è trascurabile e avviene quello che tu dici. Ma qui si tratta di plasmi. In particolare dS è positiva perché si liberano neutroni e quindi dG è molto negativa.
@@vitovittucci9801 In realtà, a partire dal deuterio e trizio si può formare elio-3, tramite la reazione nucleare: ₁²H+₁³H→₂³He+2₀¹n Sì, avviene in condizioni particolari, ed è molto più semplice che avviene: ₁²H+₁³H→₂⁴He+₀¹n Tra l'altro, ₂⁴He è chiamato elione o anche particella α, quindi posso scrivere: ₁²H+₁³H→₂⁴α+₀¹n
@@paolochimico8897 Non ho il Delta sulla tastiera.... ma, caspita, non sapevo che elio-4 è la particella alfa !...No, DeltaG può essere negativo anche a entalpia zero se la variazione di entropia è molto grande...(equazione di Gibbs Helmots)
Ma se nel reattore a confinamento magnetico, mentre è in atto la fusione del plasma, per un qualsiasi motivo va via la corrente alle bobine che succederebbe al reattore?
Nella fusione nucleare l'acqua diventa pesante e particelle piccole formano un"atomo più grande con energia minore alla somma delle particelle poiché il calore restante si disperde in energia. Un corpo bombardato di energia elettrica ( radioattività da radicali liberi ) strappa elettroni più esterni ma se continua la radioattività si crea una forza tale da strappare gli elettroni vicino al nucleo tale da rompere le molecole di acqua formando due gas. L'idrogeno quindi in mancanza di ossigeno in anaerobiosi sviluppa idrogeno solforato che in una concentrazione elevata diventa tossico per le cellule.
Sulla fusione nucleare ti posso dire questo: hai presente quando in Dragon Ball Z Goten e Tranks si fondono tramite la tecnica della fusione insegnatagli da Goku? Sembra che l'idea della fusione sia venuta al creatore di Dragon Ball proprio dalla fusione nucleare... e non solo, i personaggi sono inspirati a... cibi il nome di Goku deriva da una leggenda Cinese, Goku è infatti il dio-scimmia, tuttavia, il nome di Goku per i saiyan è Kakarot, questo nome deriverebbe dal nome giapponese usato per "carota", Goku infatti, i capelli di Goku hanno la forma di una radice di carota, e poi... anche uno dei rivali più forti di Dragon Ball Z, Freezer, il creatore si è ispirato al frigorifero, freezer è infatti nome inglese per "frigorifero" infatti Freezer è il demone del freddo, tuttavia, in Dragon Ball c'è tanto surrealismo, ci sono errori di "forza"... nella saga di Namek, Freezer vuole far saltare in aria il pianeta Namek e colpisce il nucleo del pianeta, tuttavia non riesce a farlo saltare in aria, e Freezer è nella sua forma finale... quando era nella sua forma base riesciva a far saltare in aria interi pianeti, nella sua forma finale potrebbe far saltare in aria interi sistemi solari, no? E invece non riesce a far saltare in aria il pianeta Namek poi, ci sono errori più in là, la trama non è proprio... irresistibile...
Il trizio una materia prima a basso costo... beh le stime più comuni su internet parlano di 30 000$ al *grammo* , chiamalo basso costo... Senza contare la disponibilità (del resto è uno dei fattori che ne determina un prezzo così alto), ci sono perfino dubbi sul fatto che la capacità produttiva di trizio sia sufficiente a riuscire a fornire quello necessario ad avviare il reattore DEMO (il passo successivo ad ITER, e che sarà un prototipo di reattore commerciale che dovrebbe entrare in funzione dopo il 2040)! Non è neanche del tutto vero che non ci siano rifiuti radioattivi, certo che ci sono. Riguardo le emission di gas serra anche qui bisogna andare cauti, ancora non sappiamo che forma potrà avere una centrale a fusione e quale sarà la sua vita utile e dunque non è facile stabilire quanti gas serra verrebbero emessi. Possiamo presumerne che ci siano emissioni inferiori a quelle dei combustibili fossili, ma ad oggi non so se esistono stime di quanto. PS: a dirla tutta ad oggi non sappiamo neanche se sia davvero possibile produrre energia elettrica in modo economicamente sostenibile da fusione. Gli esperimenti in corso in ogni parte del mondo ad oggi sono solo volti a farci scoprire se siamo in grado di far avvenire una reazione di fusione controllata. Gli esperimenti che ci diranno se possiamo produrre energia in modo economicamente sostenibile inizieranno fra alcuni anni (DEMO sarà uno di questi).
Vorrei chiedere una cosa che non riesco ad immaginare. Non riesco a capire come si possa trasferire il calore prodotto all'acqua per produrre vapore. Grazie se troverai il tempo di rispondere.
Se lo scopri dillo ai ricercatori, che al momento attuale (letteralmente) non lo sanno neanche loro. Questi esperimenti che vediamo adesso sulla fusione (anche quelli in Europa) hanno il solo scopo di capire se noi esseri umani siamo in grado di costruire una macchina all'interno della quale possiamo far fondere, in maniera controllata, degli atomi di idrogeno. Ora stiamo scoprendo che probabilmente riusciamo a farlo. Ma ad oggi non sappiamo se effettivamente possiamo costruire una macchina che da queste reazioni di fusione potranno estrarre energia elettrica in modo economicamente sostenibile. Esperimenti per capire questa cosa inizieranno solo fra qualche anno, DEMO (il reattore europeo che servirà proprio a questo scopo) dovrebbe iniziare la costruzione fra il 2035 ed il 2040 (se non ricordo male)
@@nicolarovati9242 Beh fra qualche tempo pubblicheranno un articolo su una rivista scientifica e sapremo tutto (sperando che almeno prima arrivi su arxiv)
Bravo, ma forse bisognerebbe dire che per ottenere il confinamento del plasma con i 192 raggi laser, nell'esperimento che descrivi, è stato necessario prelevare dalla rete elettrica 300 MJ di potenza per ottenere in fine solo 3,15 MJ . Campa cavallo.
I prodotti della fusione nucleare non sono affatto "assolutamente innocui". Pensiamo ai raggi gamma o alla radioattivazione dei materiali strutturali causata dall'emissione di neutroni. Una centrale nucleare a fusione dismessa lascerebbe una quantità di rifiuti radioattivi dello stesso ordine di grandezza di quella un reattore a fissione, ma sarebbero più gestibili avendo emivite più brevi. Il deuterio è relativamente abbondante ma il trizio è rarissimo e costosissimo, quasi come il diamante naturale lavorato ad Anversa. In tutto il mondo ce ne sono appena 25 kg. Potrebbe forse essere rigenerato nella stessa centrale a fusione tramite un processo coinvolgente un isotopo raro del litio, ma non è mai stato testato e la sua praticabilità è messa in dubbio da studi scientifici. Il solo reattore sperimentale ITER richiede per i suoi elettromagneti quantità rilevanti dell'intera produzione mondiale di alcune leghe superconduttrici. Il risultato del recente esperimento al LLNL è stato enfatizzato oltre misura da quasi tutti gli organi di (dis)informazione, forse anche per ragioni politiche contingenti. Certamente anche per giustificare gli enormi investimenti pubblici richiesti, passati, presenti e futuri. Il trabiccolo dei fratelli Wright bene o male si alzò in volo e percorse un paio di centinaia di metri. L'esperimento americano ha dimostrato solo quello che già si sapeva, e cioè che la fusione è una reazione nucleare esoergonica. Ma il bilancio energetico complessivo dell'esperimento è pesantemente in deficit. I laser sono stati alimentati con circa 400 MJ, solo una piccola parte di questa energia è finita sul bersaglio e il grosso è stato assorbito dal hohlraum metallico esterno, peraltro considerato necessario per efficientare la reazione. Personalmente ritengo assurdo investire decine di miliardi di euro o di dollari in esperimenti del genere, sottraendoli allo sviluppo delle fonti rinnovabili mentre incombe il mutamento climatico. Molto prima che questi esperimenti trovino qualche sbocco concreto, ammesso che lo trovino, dovremo azzerare tutte le emissioni nette di gas serra, o saranno cavoli amari per il pianeta e per le generazioni future.
Sono d'accordo con il suo discorso, ma aggiungerei i reattori a fissione di quarta generazione autofertilizzanti tra le tecnologie su cui investire e che potrebbero farci raggiungere il net-zero di CO2 nel 2050. Ci sono diversi progetti molto promettenti di reattori di questo tipo raffreddati a sali fusi o al piombo, quest'ultima dell'Italo -svizzera Nucleo.
Io ho aspramente criticato ogni volta che mi sia capitato il modo in cui i media hanno riportato questa notizia, ma non banalizzerei il risultato così tanto. L'esperimento non ha dimostrato solo quello che già si sapeva, fosse stato così semplice avrebbero ottenuto questo risultato qualche anno fa... Evidentemente non è così banale, così come non sono banali i risultati ottenuti con tutti gli altri esperimenti in giro per il mondo e non saranno banali quelli che otterrà ITER.
Con la fusione a confinamento inerziale siamo un filo più indietro, nel senso che l'energia UV fornitura ha un costo di produzione piuttosto elevato. Credo che questo tipo di laser abbia un efficienza (rendimento) inferiore al 10%....😢
Quando si hanno a che fare con masse così piccole è sempre opportuno semplificare, senza mettere che la massa di protone è 1,672 6×10⁻²⁷ e la massa del neutrone è 1,674 9×10⁻² (queste masse sono state calcolate fino alla 14ª cifra significativa, però a partite dalla 13ª cifra significativa il valore è incerto), basta semplicemente esprimere la massa del protone è 1,674˙9 yg e la massa del neutrone è 1,672˙6 yg, che cosa sono gli yg? Sono i yoctogrammi: 1 yg=1×10⁻²⁴ g Quindi: 1 yg=1×10⁻²⁷ kg Se si preferisce, queste masse si possono esprimere utilizzando i rontogrammi, indicati con rg, dove: 1 rg=1×10⁻²⁷ g Quindi: 1 rg=1×10⁻³⁰ kg In questo caso, la massa del protone è: -1˙672,6 rg E la massa del neutrone è: -1˙674,9 rg Ora, facendo un semplice calcolo, la variazione di massa tra la massa del neutrone e la massa del protone, che indichiamo con Δm è: Δm=1˙674,9−1˙672,6=2,3 Sono 2,3 rg Questa è chiamata difetto di massa Sappiamo che è una massa trasformata energia, ma quali masse si sono trasformate in energia? La massa di un elettrone a riposo è 0,911 rg e della massa del neutrino non ne parliamo per niente, ha una massa inferiore a 214×10⁻¹² rg, ci devono essere altre masse in gioco. Per quanto riguarda la massa del deuterio, ovvero, l'idrogeno-2, chiamato così perché il nome deriva dal greco δεύτερος "secondo", ha massa 3˙343,6 rg che è inferiore alla somma delle masse tra il protone e il protone, di 3,9 rg per un motivo molto semplice, perché questa massa si è trasformata in energia, tale energia è stata liberata quando il deuterio si è formato accade lo stesso di quando si forma un legame chimico, quando si forma un legame chimico dell'energia viene emessa quando si forma, tale energia chiamata energia libera di Gibbs standard di formazione, per spezzare un legame basta fornire al legame la stessa energia, per la formazione dei nuclidi è la stessa cosa queste sono leggi termodinamiche sono legate, la differenza è che qui si tratta della formazione di un legame nucleare, le energie in gioco sono molto superiori, ci deve essere una mediazione tra i protoni e i neutroni mediata dai pioni, il processo è molto complesso
Ho solo un commento che mi tormenta da tempo... dici che non ci sono rifiuti eppure trasformiamo idrogeno che serve alla vita in elio con cui non ci si fa nulla. L'obiezione ovvia è sempre che però c'è tantissimo idrogeno e a noi ne servirebbe pochissimo, e io rispondo che nessuno avrebbe mai pensato all'inizio che potesse finire il petrolio... fatta la fusione domani tutti vorranno la macchina volante per capirci... però dalla fusione non si torna, dalla fissione alla fine si fanno prodotti che in tempi lunghissimi rientrano nel ciclo chimico se non biologico... bho! Ho sempre dei dubbi su queste mie affermazioni ma la paura che la fusione sia l'anticamera della fine del mondo mascherata da speranza mi rimane nonostante da ingegnere e da piccolo mi abbiano sempre insegnato che sarebbe la panacea per tutti i mali... bho... speriamo che sapremo limitarci in futuro, anche se l'uomo evidentemente ha sempre disatteso come specie questa caratteristica
Molte cose sono corrette ma altre sono sbagliate, e direi che sarebbe meglio approfondire la questione perché è molto interessante, anche se praticamente dovrai fare un'intera playlist per parlare solo di questo, sto parlando di quando parli degli isotopi dell'idrogeno, affermi che il trizio non si trova in natura e per questo viene prodotto artificialmente, ma non è così, il trizio venne scoperto dopo il bombardamento del deuterio nel 34 del XX secolo da 3 fisici: -Ernest Ritherford -Mark Oluphant -Paul Hartheck L'idrogeno ha 3 isotopi naturali: -prozio -deuterio -trizio Il prozio è il più abbondante, varia tra il 99,999% e il 99,972% dell'idrogeno naturale è composto da prozio, l'abbondanza naturale del deuterio varia tra lo 0,000˙1 e lo 0,002˙8, il trizio è presenta in tracce... nell'idrogeno naturale, gli ordini grandezza in cui si trova il trizio sono di 10⁻¹⁸ cioè, in ogni grammo di idrogeno naturale ci sono ben un trilionesimo di grammi, detto anche un miliardesimo di miliardesimo di grammi di trizio, 1 attogrammo di trizio, corrispondono al 1×10⁻¹⁶% Non solo l'acqua, come ogni altro materiale, ha una propria radioattività naturale, noi bevendo in bicchiere d'acqua non moriamo per sindrome da radiazioni perché la proporzione tra prozio, deuterio e trizio è così bassa da permetterci di sopravvivere, ma se nell'acqua ci fosse una concentrazione superiore di deuterio e trizio, bevendo acqua moriremmo nel giro di 24 ore... l'acqua è divisa in: -leggera -pesante -superpesante Se c'è la presenza di 2 isotopi di prozio, l'acqua è leggera, se c'è la presenza anche di un solo isotopo di deuterio l'acqua è pesante, se c'è la presenza anche di un solo isotopo di trizio, l'acqua è superpesante, quindi, l'acqua leggera ha formula: -P₂O L'acqua pesante, a seconda della quantità di prozio e deuterio, può essere: -D₂O -PDO L'acqua superpesante, a seconda della quantità di prozio, deuterio e trizio, può essere: -T₂O -PTO -DTO In realtà, la composizione isotopica dell'acqua è più complessa, perché l'ossigeno naturale è composto da 3 isotopi di ossigeno: -ossigeno-16 -ossigeno-17 -ossigeno-18 Dalla combinazione degli isotopi di ossigeno con gli isotopi di idrogeno abbiamo la composizione isotopica dell'acqua, sono possibili 18 forme isotopiche di acqua
Il trizio ha una vita media di 18 anni, quindi in natura non lo trovi a meno che non sia stato appenna prodotto dai raggi cosmici. Attenzione che a rigore una misura non è mai "zero" ma, al limite, è sotto la sensibilità dello strumento.
@@ValerioPattaro Se leggi bene il commento ho detto che il trizio si trova in tracce, la sua concentrazione è bassissima, sono nell'ordine di 10⁻¹⁸... sì, per misurarlo gli strumenti devono essere sensibilissimi, eppure siamo riusciti misurarne la quantità, tuttavia, ci sono molti modi per formare il trizio, tramite i raggi cosmici, a partire da isotopi del litio, del boro, anche a partire dal deuterio, e da reazioni di fissione nucleare, si può formare dall'isotopo di elio-3 tramite: ₂³He→₁¹H+₁³H Le reazioni di fissione nucleare sono analoghe alle reazioni di decomposizione, una tipica reazione di decomposizione è l'elettrolisi dell'acqua: 2H₂O→2H₂+O₂ Così come le reazioni di fusione nucleare sono analoghe alle reazioni di sintesi: C+O₂→CO₂ La differenza è che al posto degli atomi ci sono i nuclei atomici
@@ValerioPattaro Non è vero che non lo trovi, nell'acqua lo trovi in tracce, è ad una concentrazione bassissima, suppergiù solo l'1×10⁻¹⁶% dell'idrogeno naturale è trizio... l'idrogeno naturale è una miscela di 3 isotopi, dicendo che non si trova in natura stai praticamente affermando che l'idrogeno naturale è una miscela di 2 isotopi, dai, ti sei sbagliato...
@@vitovittucci9801 Si può fare tutto ciò che si vuole, specialmente se l'autore riporta delle incoerenze, nessune pezzi di enciclopedie, so bene la natura dell'idrogeno, è stato il 1º atomo ad essere descritto, l'atomo più leggero... e si è capito che, considerato che ha ha un solo protone, descrivendone il comportamento si riesce a capire perché tutti gli altri atomi hanno il loro comportamento, basta capire come funziona un solo atomo per capire come funzionano tutti, per questo l'atomo dell'idrogeno è così importante, e io so bene che l'idrogeno ha ben 7 isotopi, 3 sono naturali, gli altri 4 li abbiamo prodotti noi artificialmente
Bomba a fusione nucleare: th-cam.com/video/M7mArDTeQ7s/w-d-xo.html
E=+-mc2
Grazie, spiegazione molto dettagliata tra i milioni di youtuber che intraprendono argomenti più grandi di loro, grazie ancora professore
Aspettavo questo video dal momento in cui ho appreso della notizia del recente esperimento sulla fusione, realizzato in California. Grazie 1000
Grazie mille per la spiegazione e il tempo impiegato per la sua realizzazione, da tempo cercavo un video che mi spiegasse questi argomenti, ma trovavo solamente gente che si insultava o spiegava con un atteggiamento snob.
Grazie.
Splendido ragionamento trattando tanti concetti in pochi minuti.
Adoro questo genere di contenuti.
Grazie e buon 2023 a lei ed a tutti gli appassionati/curiosi!
Gentile professore vorrei tanto fosse come Lei descrive, ma ciò mi crea perplessità. Il sostenimento di ogni azione per produrre energia parte sempre dal principio che tale processo di sostenimento debba essere >1 e che l’energia debba essere di qualsiasi forma, ma naturale. Esempi: il forte campo gravitazionale nel Sole; la radioattività naturale nella fissione; l’ossigeno per una combustione ecc. Mi pare allora irraggiungibile tale traguardo; una “utopia”. Basti il fatto che si era partiti per le ricerche negli anni 50 e sono trascorsi ben 70 anni senza soddisfacenti profitti. Mi auguro di sbagliarmi. Cordiali saluti
Questa si che un ottimo livello di divulgazione.
Caro Professore Valerio, credo di aver già espresso, ma li ripeto, i miei complimenti per la sua capacità di rendere semplici concetti che in realtà pochi riescono ad afferrare. Io ho cercato di spiegare a qualche mio amico, con scarso successo, quello che è spiegato in maniera meravigliosa nel suo video. Lo diffonderò. Grazie.
Grazie Professore, la dialettica che usa per esprimere e far capire concetti complessi è veramente da elogiare. Approfitto per porgere i miei auguri di buone feste.
Semplicemente fantastico e la prima volta dal 5 dicembre che capisco tutto quello che è successo bravissimo Valerio una vera rivelazione per me
Complimenti. Spiegato in modo semplice ma rigoroso.
Che dirti Valerio, video bellissimo, chiaro, preciso, sintetico il giusto ! Grazie, un abbraccio. Pasquale
Complimenti veramente per la spiegazione 👏👏👏
Video in cui si spiegano concerti difficilissimi in modo semplice. La seguo da tempo e penso che lei abbia questo dono. Riguardo all'argomento del video, il problema della fusione a confinamento inerziale è come fare arrivare agli scambiatori di calore l'energia prodotta, mentre nel tomak ciò sarebbe più semplice.
Complimenti per la chiarezza espositiva unità ad un consistente rigore teorico ed applicativo del soggetto trattato. Tuttavia, alla fine dell'esposizione, un profano potrebbe rimanere con l'impressione che la fusione sia solo bella, conveniente e profumata. La fusione induce radioattività - tipo scorie - nei materiali di impianto che deve essere gestita nel tempo in modo simile alla fissione. E poi siamo solo al volo di Kitty Hawk ......
Bellissimo video, professore
Complimenti
Molto interessante, grazie, riferirò a mio nipote!
Interessantissimo. Grazie Prof.
Ottima spiegazione!❤️
Ho visto e ascoltato tanti video su questo argomento ma nessuno di questi mi ha fornito elementi utili per capire bene come e perchè si può creare energia con la fusione.Lei è stato chiaro,sintetico ed esauriente e oltre a ringraziarla le faccio vivissimi complimenti.
Fenomenale!!!
😮 , bellissimo video
Complimenti per la spiegazione perfetta e chiarissima! Ottimi anche alcuni interventi tecnici sull'argomento. Aggiungo due considerazioni. A metà del sec, XIX fu proposta (Helmholtz e Kelvin) l'ipotesi che il calore del Sole provenisse dalla contrazione gravitazionale della materia che lo costituiva. L'ipotesi sembrava in grado di spiegare l'attuale emissione di calore in quanto richiedeva una riduzione annuale del raggio solare di poche decine di metri. Si comprese però che era insufficiente a spiegare la vita precedente del Sole che non avrebbe potuto superare una decina di milioni di anni mentre già si sapeva che alcune rocce terrestri erano antiche di miliardi di anni. La seconda osservazione riguarda un dubbio che mi è venuto. Come mai non si indaga sulla possibilità di fusione tra due neutroni che non richiederebbe temperature elevate in quanto mancherebbe la repulsione tra cariche elettriche uguali?
Grazie Guido.
Credo cge la teoria di Kevin sia stata accettata per parecchie decadi poiché la datazione delle rocce è stata fatta all'inizio del ventesimo secolo con la scoperta della radioattività.
Correggimi se sbaglio.
Penso che tu abbia ragione. Solo con la scoperta della radioattività verso la fine dell'800 ed i primi anni del 900 si sono avute prove irrefutabili che sconfessavano l'ipotesi di Helmholtz fatta nel 1854, anche se nei decenni successivi vi erano state valutazioni differenti che allungavano la vita della Terra basate su considerazioni di tipo geologico.
Il prodotto finale dovrebbe essere un atomo stabile. Non credo che esistano atomi di due o più neutroni.
Gentilissimo, mi consenta di dirlo: Lei è un Grande. Complimenti.
Ottimo video...
D’accordissimo!
Grande!!! e grazie
Bellissimo ❤
Molto bello come filmato e tutto chiaro ...a parte un punto (almeno per me..) ... ma nel confinamento inerziale, quando si innesca la fusione di quel piccolo nocciolo..li avrò sempre qualche milione di gradi....e come fa a non fondere la "camera" che contiene i nuclei che si sono "fusi"?
Bravissimo
Ciao Valerio, ho visto il video dall'inizio alla fine e volevo chiederti: ...poi, come si converete l'energia di fusione in energia elettrica? Ti ringrazio in anticipo per la risposta e ti salutoo, ciaooo!
Grazie !
Eccellente spiegazione.
Buonasera prof, le rinnovo i complimenti per il canale, e i suoi contenuti sempre interessanti. Volevo chiederle, uscendo in parte dal seminato, se c erano sviluppi sulla FUSIONE FREDDA dei prof Preparata/ Del Giudice, o se è stata del tutto abbandonata. In proposito lei che ne pensa??? Visto il basso costo non varrebbe la pena insistere di più???? La ringrazio fin d'ora per la risposta che vorrà darmi. Ancora infiniti complimenti.
Ciao Andrea, se ne parlava molto tempo fa. Dovrei riprendere l'argomento prima di parlarne.
Buonasera prof. spero venga spiegato che abbiamo raggiunto 3MJ di energia nucleare applicando 2MJ di energia sulla sferetta di deuterio e trizio...ma per attivare i 192 laser abbiamo usato 300 MJ di energia elettrica....
192
@@GiornalediSistema errore di battitura non ho riletto😁😁
Grazie comunque ☺️☺️
@@GiornalediSistema ho corretto 😁😂
Capisco che se non si creano aspettative i soldi non arrivano ma qui ne hanno già spesi un bel po', il paragone con i fratelli Wright non è perfettamente calzante.
Spero che le aspettative non siano eccessive da indurre il pensiero che possiamo fare a meno dello sviluppo delle rinnovabili . Possiamo bruciare ancora idrocarburi per 20 30 anni che sarà mai ! tanto la fusione arriva presto.
@@rscaht non sono mai abbastanza per il nucleare e le rinnovabili non vanno bene per tutto il nostro territorio, potrai usare l'eolico solo in alcune zone, il solare in altre, le Wind farmi e gli impianti off-shore solo in altre zone costiere con costi altissimi per gli impianti e con un impatto ambientale non indifferente, il nucleare è la migliore soluzione per ridurre la produzione di CO2....
Complimenti prof
Bravissimo come sempre Valerio!
Avrei un paio di domande: i neutroni che si liberano da una fusione sono molto energetici e qualsiasi oggetto con cui verranno in contatto lo renderanno radioattivo, perché dici che non ci saranno scorie?
La seconda domanda invece è: se potresti spiegare come raggi ultravioletti si trasformano in raggi X? Ti ringrazio anticipatamente e ti auguro una felice giornata, Danilo.
Ti posso rispondere io, l'energia posseduta dai neutroni, non appena si arresta la reazione a catena la fusione si arresta quindi, niente scorie anche i neutroni perdono velocemente la loro energia, quindi,case colpiscono un oggetto non hanno la capacità di renderlo radioattivo, la radioattività deriva da altri processi nucleari, non come questo... per la 2ª domanda è molto semplice, non possono, i raggi ultravioletti sono prodotti da processi differenti rispetto ai raggi X
@@paolochimico8897 niente di più sbagliato, infatti il bombardamento neutronico cui saranno sottoposti i materiali di contenimento renderanno i materiali stessi radioattivi e saranno da considerarsi scorie, anche se per ora è difficile fare previsioni!
@@paolochimico8897 e per la seconda domanda se guardi il video al minuto 15: 30, afferma che i raggi da ultravioletti prima di entrare nel confinamento, tramite meccanismi sono trasformati in raggi X una volta entrati, quindi mi sarebbe piaciuto conoscere dal prof. Pattaro quali sono questi meccanismi ma tant'è...
Se siete d'accordo io proporrei una petizione per mandare Pattaro a superquark per la rubrica fisica e matematica 🙈🙈
SuperPattaro
👏👏👏👏👏
Caro Valerio, in questo periodo ahimè ti seguo occasionalmente per la Matematica ma con interesse. Per Fisica mi sono scaricato la tua playlist che voglio vedere con calma e altrettanta attenzione. Qui ti scrivo per farti una domanda. Il numero 23, con i multipli e sottomultipli decimali, è tra le cose spesso presenti nei miei pensieri. Certo, qui nel video può facilmente essere una pura coincidenza, ma la differenza tra la massa del neutrone e del protone è 0.0023 x 10(-27). Ma 230 a.l. è anche il periodo di rotazione del Sole attorno al centro della galassia, dato forse da prendere con prudenza. Circa 23° è anche l'angolo compreso tra piano dell'eclittica e il piano equatoriale terrestre. E per il 23 potrei continuare, sapendo che anche moltissimi altri numeri potrebbero presentare casi di ripetizione interessanti. A questo punto arriva la mia domanda, rivolta a te che forse non sei un esperto, ma che potresti essere uno dei pochi che mi potrebbero aiutare senza linciarmi. IL LATO DI BASE DELLA PIRAMIDE DI CHEOPE È LUNGO 230 m circa, ampiamente meno di 230,5. Gli Egittologi riportano tale misura anche in cubiti reali, perché sembrerebbe l'unità di misura più idonea, dove 1 cr ≈ 0.52 m . Cosa il progettista delle piramidi del Cairo sapesse di Matematica, Fisica, Chimica e altre Scienze, è un argomento controverso. Aggiungo che qualcuno crede che il progettista potesse voler indicare qualcosa di scientifico avendo scelto certe misure per la costruzione. Io, in questa ipotesi, ci credo molto. MI CHIEDO SE SIA PROPRIO IMPOSSIBILE CHE NON AVESSERO AVUTO IN MENTE IL METRO, già loro sì, PER LA REALIZZAZIONE DELLE PIRAMIDI DEL CAIRO. Perché Napoleone si sarebbe portato dietro, muovendosi col suo esercito, il folto gruppo di eruditi?
Non credo che conoscessero il metro.
Se non hai problemi con internet meglio non scaricare le playlist perché le aggiorno sempre
Ad esempio tra poco aggiungerò un problema svolto sui circuiti RC
@@ValerioPattaro Grazie per le due risposte. Tolgo la playlist
Lascia un po' l'amaro in bocca il fatto che nella conferenza stampa non abbiano specificato da subito (ma solo durante il Q&A) che per il funzionamento dei laser siano stati necessari 300 MJ di energia elettrica. La notizia è stata subito riportata dai media come se effettivamente ci fosse stato un guadagno complessivo fra l'energia immessa e quella ottenuta, quando invece la differenza è ancora di due ordini di grandezza (tralasciando le perdite nel riconvertire l'energia termica in elettrica). Hanno anche parlato di "first ignition", quando con i tokamak sono decenni che si è in grado di innescare la fusione, purtroppo anche lì ancora in perdita, se si considera ogni step della catena (e a occhio e croce sarà così ancora per decenni, per entrambe le tecnologie). Anche usare i megajoule invece che i kilowattora, dando l'impressione che si parlasse di chi sa quali energie (MEGA!) lo trovo abbastanza fuorviante. Non so, da un team di scienziati di quel calibro francamente mi sarei aspettato un po' più di onestà intellettuale, soprattutto considerando il fatto che il successo ottenuto è comunque colossale dal punto di vista ingegneristico, qualcosa di cui andare fieri senza bisogno di dover "truccare" i risultati. Spero per lo meno che il clamore mediatico generato intorno alla notizia porti più risorse (soldi e cervelli) alla ricerca, considerando quanta strada c'è ancora da fare!
Assolutamente condivisibile, sarebbe interessante conoscere quali i pressupposti per affermare che tra 10 anni, affermazione della direttrice dell'istituto e dell'inquilino della casa bianca, si avrà una soluzione funzionale ad alimentare le utenze domestiche ed industriali?
Non so quanta responsabilità sia da attribuire ai ricercatori, è stato detto abbastanza chiaramente quanta energia era stata usata.
Il problema sono stati i media che hanno completamente omesso quel dato importate.
Non so neanche quanto possa essere considerato fuorviante usare l' *unità di misura del sistema internazionale*
@@leonidam1608 magari mi sbaglio, ma in tutta la conferenza stampa, in cui parecchi degli addetti ai lavori hanno esposto i risultati, si è esplicitamente parlato di un guadagno energetico, senza menzionare a quale passo della catena ci si stesse riferendo, dando perciò a intendere che il guadagno fosse fra energia totale in input ed energia totale in output. Solo a domanda diretta si è fatto riferimento ai 300 MJ necessari ad attivare i laser, come fosse un dettaglio trascurabile. Di nuovo, non voglio assolutamente sminuire il risultato o fare polemica gratuita, ma per quanto mi riguarda hanno fatto la figura dei venditori di pentole. Farsi scrupolo di usare il sistema di misura internazionale a quel punto mi sembra decisamente superfluo, considerando poi che il pubblico a cui si stavano rivolgendo ha sicuramente più dimestichezza con i kWh.
Capisco che se non si creano aspettative i soldi non arrivano ma qui ne hanno già spesi un bel po', il paragone con i fratelli Wright non è perfettamente calzante.
Spero che le aspettative non siano eccessive da indurre il pensiero che possiamo fare a meno dello sviluppo delle rinnovabili . Possiamo bruciare ancora idrocarburi per 20 30 anni che sarà mai ! tanto la fusione arriva presto.
Complimenti Professore per la capacita'di sintesi di concetti non semplici.mi sono iscritto al suo canale.le volevo chiedere,riguardo a quello che si legge sulla pericolosita della manipolazione del trizio, e sul problema dell'attivazione neutronica,riguardo alle pareti interne del reattore.esistono davvero questi problemi?grazie.
Interessante
Una domanda secca: com’è possibile un rendimento superiore ad 1? Il fatto che l’energia prodotta dalla fusione sia superiore all’energia fornita al bersaglio non è in contraddizione con i principi della termodinamica?
No. Se una scintilla fa esplodere una bomba l'energia della scintilla è minore di quella dell'esplosione.
Il secondo principio della termodinamica riguarda la conversione del calore in lavoro
@@ValerioPattaro Concordo sulla sua considerazione che non fa una piega; immagino al mattoncino che in cascata fa cadere tutte le tessere del domino opportunamente accostate. Ma quanto tempo e quanta energia ho speso complessivamente per creare la struttura a domino? Quindi, in senso più ampio, mi chiedo come possa esserci vantaggio energetico, a partire dalla situazione originaria. Per meglio dire, creare/estrarre deuterio e trizio presuppone un dispendio energetico di si dovrà tenerne conto; o madre natura ne ha confezionato un bel po' da utilizzare sin da subito o, se la situazione preparatoria per la fusione deve essere creata da zero, la vedo dura..... Per quel che so Il deuterio si estrae dall’acqua di mare (concentrazione di circa 30 g/1000l); forse è più problematico realizzare il trizio e comunque la loro estrazione avrà certamente un costo. Come al solito sarà un bilancio costi/benefici (con i combustibili fossili alla fine dei conti non sta andando così bene, speriamo che la fissione possa essere una soluzione accettabile!🤞)
Wow
Quando 2 nuclei si fondono formano un sistema complessissimo che ancora oggi si sta cercando di comprenderlo nel modo migliore anche per un nucleo così piccolo come l'elio-3, tuttavia si può osservare qualcosa, che tra la massa del nucleo dell'elio-3 è inferiore alla somma delle masse tra i nuclei del deuterio e del trizio, questa differenza è chiamata differenza di massa, ora cerchiamo di capire perché c'è questa differenza di massa, per capirlo bisogna conoscere le leggi della termodinamica, dalla fusione di 2 corpi, si forma un 3º che ha caratteristiche diverse, tra queste, può possedere una massa diversa, lo stesso avviene con i legami chimici, se si forma un legame chimico il sistema libera energia, questi processi sono chiamati esotermici, e la fusione è un processo esotermico, se accade il contrario, se per formare un sistema bisogna fornire energia al sistema, il sistema è endotermico, e i sistemi formati in questo modo avendo più energia dei sistemi che li hanno formati sono instabili e tendono decadere in sistemi più stabili, quindi i sistemi formati tramite processi esotermici sono più stabili dei sistemi da cui sono stati formati, ma se i sistemi sono formati tramite ai processi endotermici sono più instabili dei sistemi formati dai sistemi da cui sono stati formati, mi rendo conto che questo non è esaustivo e non risponde completamente alla domanda del perché se si forma un nucleo di elio-3 a partire da nuclei di deuterio e trizio, il nucleo di elio-3 ha una massa inferiore alla somma delle masse tra i nuclei di deuterio e trizio, ma semplicemente la risposta è questa, perché il sistema è più stabile, essendo stabile è spontaneo perché sistemo ha meno energia e i sistemi con meno energia tendono a formarsi spontaneamente da sistemi con più energia, e questo spiega anche perché se il sistema si forma si libera energia, per la formazione dei nuclei atomici, a partire da nuclei con meno energia ma con somma maggiore dei nuclei non fusi, si ha liberazione d'energia e viene trasformata in energia proprio la differenza di massa tra i nuclei fusi e i nuclei non fusi, ovvero il difetto di massa, ossia, l'energia del legame è uguale al difetto di massa, ci sono 5 tipi di energie di legame, spalmati su differenti livelli:
-gravitazionale
-molecolare
-atomica
-nucleare
-subnucleare
Da buon chimico dovresti sapere che una reazione avviene spontaneamente,producendo sistemi più stabili, non semplicemente quando è esotermica(dH minore di zero), ma quando la variazione di energia libera (dG=dH-TdS) è negativa. Normalmente in fase condensata dS è trascurabile e avviene quello che tu dici. Ma qui si tratta di plasmi. In particolare dS è positiva perché si liberano neutroni e quindi dG è molto negativa.
Inoltre da deuterio e trizio non si forma elio3, ma elio4 + un neutrone
@@vitovittucci9801
In realtà, a partire dal deuterio e trizio si può formare elio-3, tramite la reazione nucleare:
₁²H+₁³H→₂³He+2₀¹n
Sì, avviene in condizioni particolari, ed è molto più semplice che avviene:
₁²H+₁³H→₂⁴He+₀¹n
Tra l'altro, ₂⁴He è chiamato elione o anche particella α, quindi posso scrivere:
₁²H+₁³H→₂⁴α+₀¹n
@@vitovittucci9801
Si, certo che lo so, se ΔG (non dG, Δ indica la variazione) è negativo il processo è esotermico
@@paolochimico8897 Non ho il Delta sulla tastiera.... ma, caspita, non sapevo che elio-4 è la particella alfa !...No, DeltaG può essere negativo anche a entalpia zero se la variazione di entropia è molto grande...(equazione di Gibbs Helmots)
Ma se nel reattore a confinamento magnetico, mentre è in atto la fusione del plasma, per un qualsiasi motivo va via la corrente alle bobine che succederebbe al reattore?
Nella fusione nucleare l'acqua diventa pesante e particelle piccole formano un"atomo più grande con energia minore alla somma delle particelle poiché il calore restante si disperde in energia. Un corpo bombardato di energia elettrica ( radioattività da radicali liberi ) strappa elettroni più esterni ma se continua la radioattività si crea una forza tale da strappare gli elettroni vicino al nucleo tale da rompere le molecole di acqua formando due gas. L'idrogeno quindi in mancanza di ossigeno in anaerobiosi sviluppa idrogeno solforato che in una concentrazione elevata diventa tossico per le cellule.
Sulla fusione nucleare ti posso dire questo: hai presente quando in Dragon Ball Z Goten e Tranks si fondono tramite la tecnica della fusione insegnatagli da Goku?
Sembra che l'idea della fusione sia venuta al creatore di Dragon Ball proprio dalla fusione nucleare... e non solo, i personaggi sono inspirati a... cibi il nome di Goku deriva da una leggenda Cinese, Goku è infatti il dio-scimmia, tuttavia, il nome di Goku per i saiyan è Kakarot, questo nome deriverebbe dal nome giapponese usato per "carota", Goku infatti, i capelli di Goku hanno la forma di una radice di carota, e poi... anche uno dei rivali più forti di Dragon Ball Z, Freezer, il creatore si è ispirato al frigorifero, freezer è infatti nome inglese per "frigorifero" infatti Freezer è il demone del freddo, tuttavia, in Dragon Ball c'è tanto surrealismo, ci sono errori di "forza"... nella saga di Namek, Freezer vuole far saltare in aria il pianeta Namek e colpisce il nucleo del pianeta, tuttavia non riesce a farlo saltare in aria, e Freezer è nella sua forma finale... quando era nella sua forma base riesciva a far saltare in aria interi pianeti, nella sua forma finale potrebbe far saltare in aria interi sistemi solari, no?
E invece non riesce a far saltare in aria il pianeta Namek poi, ci sono errori più in là, la trama non è proprio... irresistibile...
Il trizio una materia prima a basso costo... beh le stime più comuni su internet parlano di 30 000$ al *grammo* , chiamalo basso costo... Senza contare la disponibilità (del resto è uno dei fattori che ne determina un prezzo così alto), ci sono perfino dubbi sul fatto che la capacità produttiva di trizio sia sufficiente a riuscire a fornire quello necessario ad avviare il reattore DEMO (il passo successivo ad ITER, e che sarà un prototipo di reattore commerciale che dovrebbe entrare in funzione dopo il 2040)!
Non è neanche del tutto vero che non ci siano rifiuti radioattivi, certo che ci sono.
Riguardo le emission di gas serra anche qui bisogna andare cauti, ancora non sappiamo che forma potrà avere una centrale a fusione e quale sarà la sua vita utile e dunque non è facile stabilire quanti gas serra verrebbero emessi. Possiamo presumerne che ci siano emissioni inferiori a quelle dei combustibili fossili, ma ad oggi non so se esistono stime di quanto.
PS: a dirla tutta ad oggi non sappiamo neanche se sia davvero possibile produrre energia elettrica in modo economicamente sostenibile da fusione. Gli esperimenti in corso in ogni parte del mondo ad oggi sono solo volti a farci scoprire se siamo in grado di far avvenire una reazione di fusione controllata. Gli esperimenti che ci diranno se possiamo produrre energia in modo economicamente sostenibile inizieranno fra alcuni anni (DEMO sarà uno di questi).
Vorrei chiedere una cosa che non riesco ad immaginare. Non riesco a capire come si possa trasferire il calore prodotto all'acqua per produrre vapore. Grazie se troverai il tempo di rispondere.
Se lo scopri dillo ai ricercatori, che al momento attuale (letteralmente) non lo sanno neanche loro.
Questi esperimenti che vediamo adesso sulla fusione (anche quelli in Europa) hanno il solo scopo di capire se noi esseri umani siamo in grado di costruire una macchina all'interno della quale possiamo far fondere, in maniera controllata, degli atomi di idrogeno.
Ora stiamo scoprendo che probabilmente riusciamo a farlo.
Ma ad oggi non sappiamo se effettivamente possiamo costruire una macchina che da queste reazioni di fusione potranno estrarre energia elettrica in modo economicamente sostenibile.
Esperimenti per capire questa cosa inizieranno solo fra qualche anno, DEMO (il reattore europeo che servirà proprio a questo scopo) dovrebbe iniziare la costruzione fra il 2035 ed il 2040 (se non ricordo male)
@@leonidam1608 sarebbe interessante avere il tempo anche solo di capire come hanno fatto a misurare l'energia in uscita..
@@nicolarovati9242 Beh fra qualche tempo pubblicheranno un articolo su una rivista scientifica e sapremo tutto (sperando che almeno prima arrivi su arxiv)
Bravo, ma forse bisognerebbe dire che per ottenere il confinamento del plasma con i 192 raggi laser, nell'esperimento che descrivi, è stato necessario prelevare dalla rete elettrica 300 MJ di potenza per ottenere in fine solo 3,15 MJ . Campa cavallo.
I prodotti della fusione nucleare non sono affatto "assolutamente innocui". Pensiamo ai raggi gamma o alla radioattivazione dei materiali strutturali causata dall'emissione di neutroni. Una centrale nucleare a fusione dismessa lascerebbe una quantità di rifiuti radioattivi dello stesso ordine di grandezza di quella un reattore a fissione, ma sarebbero più gestibili avendo emivite più brevi. Il deuterio è relativamente abbondante ma il trizio è rarissimo e costosissimo, quasi come il diamante naturale lavorato ad Anversa. In tutto il mondo ce ne sono appena 25 kg. Potrebbe forse essere rigenerato nella stessa centrale a fusione tramite un processo coinvolgente un isotopo raro del litio, ma non è mai stato testato e la sua praticabilità è messa in dubbio da studi scientifici. Il solo reattore sperimentale ITER richiede per i suoi elettromagneti quantità rilevanti dell'intera produzione mondiale di alcune leghe superconduttrici.
Il risultato del recente esperimento al LLNL è stato enfatizzato oltre misura da quasi tutti gli organi di (dis)informazione, forse anche per ragioni politiche contingenti. Certamente anche per giustificare gli enormi investimenti pubblici richiesti, passati, presenti e futuri. Il trabiccolo dei fratelli Wright bene o male si alzò in volo e percorse un paio di centinaia di metri. L'esperimento americano ha dimostrato solo quello che già si sapeva, e cioè che la fusione è una reazione nucleare esoergonica. Ma il bilancio energetico complessivo dell'esperimento è pesantemente in deficit. I laser sono stati alimentati con circa 400 MJ, solo una piccola parte di questa energia è finita sul bersaglio e il grosso è stato assorbito dal hohlraum metallico esterno, peraltro considerato necessario per efficientare la reazione.
Personalmente ritengo assurdo investire decine di miliardi di euro o di dollari in esperimenti del genere, sottraendoli allo sviluppo delle fonti rinnovabili mentre incombe il mutamento climatico. Molto prima che questi esperimenti trovino qualche sbocco concreto, ammesso che lo trovino, dovremo azzerare tutte le emissioni nette di gas serra, o saranno cavoli amari per il pianeta e per le generazioni future.
Sono d'accordo con il suo discorso, ma aggiungerei i reattori a fissione di quarta generazione autofertilizzanti tra le tecnologie su cui investire e che potrebbero farci raggiungere il net-zero di CO2 nel 2050. Ci sono diversi progetti molto promettenti di reattori di questo tipo raffreddati a sali fusi o al piombo, quest'ultima dell'Italo -svizzera Nucleo.
Io ho aspramente criticato ogni volta che mi sia capitato il modo in cui i media hanno riportato questa notizia, ma non banalizzerei il risultato così tanto.
L'esperimento non ha dimostrato solo quello che già si sapeva, fosse stato così semplice avrebbero ottenuto questo risultato qualche anno fa... Evidentemente non è così banale, così come non sono banali i risultati ottenuti con tutti gli altri esperimenti in giro per il mondo e non saranno banali quelli che otterrà ITER.
Il neutrone assume la carica dell'atomo che la costituisce.
Con la fusione a confinamento inerziale siamo un filo più indietro, nel senso che l'energia UV fornitura ha un costo di produzione piuttosto elevato. Credo che questo tipo di laser abbia un efficienza (rendimento) inferiore al 10%....😢
Quando si hanno a che fare con masse così piccole è sempre opportuno semplificare, senza mettere che la massa di protone è 1,672 6×10⁻²⁷ e la massa del neutrone è 1,674 9×10⁻² (queste masse sono state calcolate fino alla 14ª cifra significativa, però a partite dalla 13ª cifra significativa il valore è incerto), basta semplicemente esprimere la massa del protone è 1,674˙9 yg e la massa del neutrone è 1,672˙6 yg, che cosa sono gli yg?
Sono i yoctogrammi:
1 yg=1×10⁻²⁴ g
Quindi:
1 yg=1×10⁻²⁷ kg
Se si preferisce, queste masse si possono esprimere utilizzando i rontogrammi, indicati con rg, dove:
1 rg=1×10⁻²⁷ g
Quindi:
1 rg=1×10⁻³⁰ kg
In questo caso, la massa del protone è:
-1˙672,6 rg
E la massa del neutrone è:
-1˙674,9 rg
Ora, facendo un semplice calcolo, la variazione di massa tra la massa del neutrone e la massa del protone, che indichiamo con Δm è:
Δm=1˙674,9−1˙672,6=2,3
Sono 2,3 rg
Questa è chiamata difetto di massa
Sappiamo che è una massa trasformata energia, ma quali masse si sono trasformate in energia?
La massa di un elettrone a riposo è 0,911 rg e della massa del neutrino non ne parliamo per niente, ha una massa inferiore a 214×10⁻¹² rg, ci devono essere altre masse in gioco.
Per quanto riguarda la massa del deuterio, ovvero, l'idrogeno-2, chiamato così perché il nome deriva dal greco δεύτερος "secondo", ha massa 3˙343,6 rg che è inferiore alla somma delle masse tra il protone e il protone, di 3,9 rg per un motivo molto semplice, perché questa massa si è trasformata in energia, tale energia è stata liberata quando il deuterio si è formato accade lo stesso di quando si forma un legame chimico, quando si forma un legame chimico dell'energia viene emessa quando si forma, tale energia chiamata energia libera di Gibbs standard di formazione, per spezzare un legame basta fornire al legame la stessa energia, per la formazione dei nuclidi è la stessa cosa queste sono leggi termodinamiche sono legate, la differenza è che qui si tratta della formazione di un legame nucleare, le energie in gioco sono molto superiori, ci deve essere una mediazione tra i protoni e i neutroni mediata dai pioni, il processo è molto complesso
Ho solo un commento che mi tormenta da tempo... dici che non ci sono rifiuti eppure trasformiamo idrogeno che serve alla vita in elio con cui non ci si fa nulla. L'obiezione ovvia è sempre che però c'è tantissimo idrogeno e a noi ne servirebbe pochissimo, e io rispondo che nessuno avrebbe mai pensato all'inizio che potesse finire il petrolio... fatta la fusione domani tutti vorranno la macchina volante per capirci... però dalla fusione non si torna, dalla fissione alla fine si fanno prodotti che in tempi lunghissimi rientrano nel ciclo chimico se non biologico... bho! Ho sempre dei dubbi su queste mie affermazioni ma la paura che la fusione sia l'anticamera della fine del mondo mascherata da speranza mi rimane nonostante da ingegnere e da piccolo mi abbiano sempre insegnato che sarebbe la panacea per tutti i mali... bho... speriamo che sapremo limitarci in futuro, anche se l'uomo evidentemente ha sempre disatteso come specie questa caratteristica
Il tokamac è un grande buco nero economico . Noi non abbiamo la massa del sole, quindi saremo sempre in perdita.
IL CAVITATORE IL PIEZONUCLEARE IL GENIO ITALICO A 3 BREVETTI
Il futuro è la fusione fredda.
sarebbe bello, ma pare sia una bufala
Molte cose sono corrette ma altre sono sbagliate, e direi che sarebbe meglio approfondire la questione perché è molto interessante, anche se praticamente dovrai fare un'intera playlist per parlare solo di questo, sto parlando di quando parli degli isotopi dell'idrogeno, affermi che il trizio non si trova in natura e per questo viene prodotto artificialmente, ma non è così, il trizio venne scoperto dopo il bombardamento del deuterio nel 34 del XX secolo da 3 fisici:
-Ernest Ritherford
-Mark Oluphant
-Paul Hartheck
L'idrogeno ha 3 isotopi naturali:
-prozio
-deuterio
-trizio
Il prozio è il più abbondante, varia tra il 99,999% e il 99,972% dell'idrogeno naturale è composto da prozio, l'abbondanza naturale del deuterio varia tra lo 0,000˙1 e lo 0,002˙8, il trizio è presenta in tracce... nell'idrogeno naturale, gli ordini grandezza in cui si trova il trizio sono di 10⁻¹⁸ cioè, in ogni grammo di idrogeno naturale ci sono ben un trilionesimo di grammi, detto anche un miliardesimo di miliardesimo di grammi di trizio, 1 attogrammo di trizio, corrispondono al 1×10⁻¹⁶%
Non solo l'acqua, come ogni altro materiale, ha una propria radioattività naturale, noi bevendo in bicchiere d'acqua non moriamo per sindrome da radiazioni perché la proporzione tra prozio, deuterio e trizio è così bassa da permetterci di sopravvivere, ma se nell'acqua ci fosse una concentrazione superiore di deuterio e trizio, bevendo acqua moriremmo nel giro di 24 ore... l'acqua è divisa in:
-leggera
-pesante
-superpesante
Se c'è la presenza di 2 isotopi di prozio, l'acqua è leggera, se c'è la presenza anche di un solo isotopo di deuterio l'acqua è pesante, se c'è la presenza anche di un solo isotopo di trizio, l'acqua è superpesante, quindi, l'acqua leggera ha formula:
-P₂O
L'acqua pesante, a seconda della quantità di prozio e deuterio, può essere:
-D₂O
-PDO
L'acqua superpesante, a seconda della quantità di prozio, deuterio e trizio, può essere:
-T₂O
-PTO
-DTO
In realtà, la composizione isotopica dell'acqua è più complessa, perché l'ossigeno naturale è composto da 3 isotopi di ossigeno:
-ossigeno-16
-ossigeno-17
-ossigeno-18
Dalla combinazione degli isotopi di ossigeno con gli isotopi di idrogeno abbiamo la composizione isotopica dell'acqua, sono possibili 18 forme isotopiche di acqua
Il trizio ha una vita media di 18 anni, quindi in natura non lo trovi a meno che non sia stato appenna prodotto dai raggi cosmici.
Attenzione che a rigore una misura non è mai "zero" ma, al limite, è sotto la sensibilità dello strumento.
@@ValerioPattaro Se leggi bene il commento ho detto che il trizio si trova in tracce, la sua concentrazione è bassissima, sono nell'ordine di 10⁻¹⁸... sì, per misurarlo gli strumenti devono essere sensibilissimi, eppure siamo riusciti misurarne la quantità, tuttavia, ci sono molti modi per formare il trizio, tramite i raggi cosmici, a partire da isotopi del litio, del boro, anche a partire dal deuterio, e da reazioni di fissione nucleare, si può formare dall'isotopo di elio-3 tramite:
₂³He→₁¹H+₁³H
Le reazioni di fissione nucleare sono analoghe alle reazioni di decomposizione, una tipica reazione di decomposizione è l'elettrolisi dell'acqua:
2H₂O→2H₂+O₂
Così come le reazioni di fusione nucleare sono analoghe alle reazioni di sintesi:
C+O₂→CO₂
La differenza è che al posto degli atomi ci sono i nuclei atomici
@@ValerioPattaro
Non è vero che non lo trovi, nell'acqua lo trovi in tracce, è ad una concentrazione bassissima, suppergiù solo l'1×10⁻¹⁶% dell'idrogeno naturale è trizio... l'idrogeno naturale è una miscela di 3 isotopi, dicendo che non si trova in natura stai praticamente affermando che l'idrogeno naturale è una miscela di 2 isotopi, dai, ti sei sbagliato...
In un blog come qesto si esprimono opinioni o dubbi, non si fa lezione all'Autore riportando pezzi di enciclopedie !
@@vitovittucci9801
Si può fare tutto ciò che si vuole, specialmente se l'autore riporta delle incoerenze, nessune pezzi di enciclopedie, so bene la natura dell'idrogeno, è stato il 1º atomo ad essere descritto, l'atomo più leggero... e si è capito che, considerato che ha ha un solo protone, descrivendone il comportamento si riesce a capire perché tutti gli altri atomi hanno il loro comportamento, basta capire come funziona un solo atomo per capire come funzionano tutti, per questo l'atomo dell'idrogeno è così importante, e io so bene che l'idrogeno ha ben 7 isotopi, 3 sono naturali, gli altri 4 li abbiamo prodotti noi artificialmente
Bravissimo