Sì, la Cina sta assumendo un ruolo guida nel campo della fusione laser
Foto: Google Earth 31°32’35.8″N 104°44’22.3″E
di Jonathan Tennenbaum per Asia Times – Traduzione a cura di Old Hunter
Di recente è apparsa sulla stampa una valanga di articoli che mostravano una foto satellitare statunitense di quella che è stata descritta come un’enorme struttura laser in costruzione nella Cina sud-occidentale. Ai lettori è stata data l’impressione che si trattasse di un progetto segreto appena scoperto. La realtà è piuttosto diversa.
I tre grandi attori della fusione laser oggi sono gli Stati Uniti, la Francia e la Cina. La Cina gestisce già il terzo laser più potente al mondo, lo Shenguang-III, situato vicino alla “Città della scienza” Mianyang nella provincia del Sichuan. (L’espressione cinese shénɡuānɡ (神光) si traduce come “luce divina”). Completato nel 2015, lo Shenguang-III è salutato in Cina come uno dei più grandi successi tecnologici del paese.
Prima che lo Shenguang-III entrasse in funzione, era già iniziata la pianificazione di un sistema laser molto più grande, Shenguang-IV , in grado di raggiungere l’accensione a fusione. Questa è senza dubbio la struttura mostrata nella foto satellitare. Mentre è difficile reperire informazioni aggiornate su Shenguang-IV, fonti cinesi avevano già riferito che il progetto era in costruzione a Mianyang e sarebbe stato completato “qualche tempo dopo il 2020”. Avrebbe avuto fino a 228 raggi laser e un’energia di impulso totale compresa tra 1,5 e 2 megajoule.
Lo Shenguang-IV potrebbe quindi rivaleggiare con il più grande sistema attualmente esistente, l’US National Ignition Facility (NIF), e molto probabilmente sarebbe superiore ad esso per aspetti importanti. Shenguang-IV può sfruttare tecnologie che non erano disponibili quando è stato costruito il NIF.
Considerando che il NIF è già una struttura relativamente vecchia (la costruzione è iniziata nel 1997 ed è stata completata nel 2009, senza alcun progetto successivo), questo renderebbe la Cina il numero uno al mondo in termini di capacità di fusione laser .
Non bisogna dimenticare che Mianyang, dove si trovano le strutture laser di Shenguang, è il centro leader in Cina per la ricerca e lo sviluppo di armi nucleari, armi ad energia diretta e altre tecnologie avanzate legate all’esercito. Lì vengono prodotte armi nucleari.
Tra le altre cose, Mianyang ospita anche la galleria del vento ipersonica JF-12, la più potente al mondo fino all’inaugurazione della galleria cinese JF-22 due anni fa.
Le strutture di Shenguang appartengono alla leggendaria Accademia cinese di ingegneria fisica (CAEP), precedentemente denominata “Nono istituto”. Fin dalla sua creazione nel 1958, ha svolto un ruolo chiave nel tentativo della Cina di sviluppare armi nucleari, nel contesto della strategia “due bombe, un satellite” (两弹一星).
Oltre a essere uno dei percorsi più importanti verso la fusione come fonte di energia pratica, la fusione laser ha sempre avuto una forte connessione militare. Bombardare una particella di combustibile di fusione delle dimensioni di un granello di sabbia con un gigantesco impulso di energia laser innesca l’equivalente su scala di
laboratorio di una minuscola esplosione di una bomba all’idrogeno. Tra le altre cose, ciò consente di studiare in dettaglio la fisica rilevante per le bombe senza violare il Trattato sulla messa al bando totale degli esperimenti nucleari, che sia gli Stati Uniti che la Cina hanno firmato.
Allo stesso tempo non bisogna sottovalutare l’importanza degli impianti laser di Shenguang per l’ambizione della Cina di diventare la prima nazione a costruire una centrale elettrica a fusione funzionante.
La spinta principale del suo sforzo per la fusione è nella direzione dei sistemi di confinamento magnetico, in particolare i tokamak, ma la Cina non sta mettendo tutte le sue uova nello stesso paniere. Ci sono vantaggi unici nell’impiego della fusione laser, e del cosiddetto confinamento inerziale in generale. I vantaggi includono densità di potenza ultra-elevate e l’applicazione alla propulsione dei veicoli spaziali.
La Cina sta inoltre sperimentando altre forme di fusione a confinamento inerziale, strettamente correlate alla fusione laser.
Il più interessante è il progetto del reattore ibrido a fusione-fissione Z-FFR di Peng Xianjue, un ricercatore di spicco della sopracitata China Academy of Engineering Physics. Al posto di un laser, questo reattore utilizza il cosiddetto Z-pinch, in cui un impulso gigante di energia elettrica comprime e accende il combustibile di fusione. Nel reattore di Peng i neutroni, generati dalle reazioni di fusione, innescano reazioni di fissione in una coltre circostante di materiale fissile, rilasciando così grandi quantità di energia.
Un grande vantaggio di questo schema ibrido è che la parte di fusione può funzionare al di sotto del punto di pareggio, il che è molto più facile da raggiungere, mentre la parte di fissione funziona al di sotto del livello di criticità, rendendo impossibile una reazione a catena.
Il passaggio chiave per la sua realizzazione, ovvero la costruzione del dispositivo Z-pinch più potente al mondo, è stato approvato dal governo nel 2021 per la costruzione nel Comprehensive Science Center della provincia del Sichuan presso il lago Xinglong. Secondo alcuni resoconti, la costruzione è già in corso.
Nel frattempo è interessante speculare sulla tempistica delle recenti rivelazioni della stampa su una misteriosa nuova struttura laser a Mianyang. Possiamo essere certi che gli USA scattano decine, se non centinaia, di foto di ricognizione satellitare della regione di Mianyang ogni anno. La costruzione di una struttura laser così grande difficilmente sarebbe sfuggita all’attenzione.
