Nelle due parti precedenti abbiamo visto come tutta l'attività umana sia fortemente condizionata dalla cosiddetta "produzione", ovvero la mercificazione del lavoro quale contropartita della possibilità di vivere più o meno bene. Abbiamo (o almeno lo riteniamo) dimostrato come tutto sia funzione diretta dell'energia e che in realtà i padroni di quest'ultima dispongono di tutte le risorse vitali mondiali e ne determinano la distribuzione a loro piacimento. Infine abbiamo visto come un forte progresso tecnologico potrebbe ad annullare le barriere sociali attraverso le quali i padroni dell'energia attuano il loro potere.
Per il futuro dell'umanità diviene estremamente importante dissolvere questa situazione per realizzare un nuovo modello sociale privo di "padroni" e di "schiavi". Infatti, il sistema attuale tende a ricostruire ciò che in passato abbiamo chiamato "feudalesimo" ed il dislivello tra gli attuali strati sociali ripropone una gerarchia occulta ma dimensionata più o meno allo stesso modo. Esistono ancora i "castelli abitati da signorotti" oggi rappresentati dalle grandi e lussuose ville cui le "guardie del corpo" non sono altro che la reincarnazione dei "Bravi di Don Rodrigo" di manzoniana memoria!
In quest'ultima parte vedremo come l'impegno scientifico orientato a risolvere il problema delle risorse energetiche potrebbe dar vita a potenti macchine in grado di risolvere definitivamente le difficoltà di natura politica e tecnica dell'approvvigionamento energetico. Parleremo in tal senso della "fusione nucleare".
I primi studi sulla fusione nucleare si devono ad Edward Teller che analizzò con eccezionale perizia il ciclo vitale delle stelle. Egli si rese conto che la grande fornace rappresentata ad esempio dal nostro Sole, combinava due precisi aspetti: la fissione e la fusione nucleare. La prima delle due fu riprodotta ed applicata, come abbiamo già detto, da Enrico Fermi. La seconda invece (purtroppo) fu utilizzata direttamente per produrre la più potente bomba di tutti i tempi: la bomba H, all'idrogeno. Forse è proprio vero che non tutti i mali vengono per nuocere perché gli Stati Uniti e l'URSS probabilmente rimasero "spaventati" dal terrificante potere distruttivo di questo tipo di bomba e decisero di comune accordo di dar vita ai vari piani SALT e START per la progressiva rinuncia all'impiego ed allo sviluppo degli armamenti atomici. La potenza distruttiva di questa bomba è tale da vaporizzare tutto ciò che è presente nel raggio di oltre 20 Km dal centro dell'esplosione e di rendere invivibile l'ambiente per non meno di 100 anni.
In questi ultimi anni di bombe termoncleari non se ne parla più ma è giusto rinunciare anche al loro uso pacifico?
Il grande potere energetico della fusione nucleare è in un certo senso simile a quello della fissione (descritto nella parte 2 di questa tesi) con la differenza che i nuclei atomici anziché spaccati, vengono compressi gli uni contro gli altri per essere trasformati in nuove sostanze. La legge fisica che regola le strutture atomiche impone che solo un numero ben preciso di particelle possono coagularsi in un unico nucleo e nel quale possono assumere solo livelli energetici predefiniti (Max Plank, W. Pauli), le energie residue saranno pareggiate tramite l'emissione di radiazioni. Inoltre, tutte le particelle che non riescono a trovare "sistemazione" all'interno di un nucleo decadranno in un tempo più o meno breve trasformandosi anch'esse in enegia radiante e/o in particelle più stabili. Parimenti quindi, come nei reattori nucleari, da questa trasformazione deriva il calore necessario per la successiva produzione d'energia elettrica.
In generale, la trasformazione nucleare segue il principio della "minima azione" (P. L. Maupertius), ovvero l'agglutinamento delle particelle in un nucleo avverrà al più basso livello d'energia possibile a causa del forte ostacolo dovuto al campo di forza che circonda le particelle medesime e di conseguenza, per quanto appena detto, l'energia residua irradiata sarà massima.
E' però difficile far avvicinare due nuclei per fonderli insieme, infatti, le forze nucleari che mantengono saldamente unite le particelle di un qualsiasi nucleo impedendone la dissoluzione, ne proteggono, con la stessa forza, l'integrità anche nei confronti di agenti esterni.
Nel caso della fissione nucleare tutto è più semplice perché finora ci si è avvalso dei nuclei instabili dell'uranio 235/238 ai quali basta "sparagli" un neutrone per vederli spontaneamente dividersi in più parti. La fissione nucleare è quindi un processo di tipo naturale, ovvero che può avvenire anche senza l'intervento diretto dell'uomo ed in ogni luogo purché ci sia una sufficiente disponibilità di materiale instabile concentrato in un piccolo spazio fisico. Quest'ultima caratteristica è chiamata "massa critica" perché, in questa dimensione, la probabilità che tutti i neutroni emessi sponataneamente dall'uranio 235/238 siano catturati da altri nuclei della medesima materia, è molto alta ed è tale da originare la "reazione a catena" che porta all'assommarsi di tutte le singole radiazioni emesse dalla dissoluzione dei nuclei instabili in un unico quasi-continuum energetico.
Abbiamo detto che Teller ricavò il principio della fusione nucleare dall'analisi delle stelle. In realtà per agglutinare le particelle subatomiche in un nucleo più o meno stabile è necessario disporre sia delle particelle elementari, sia dell'enegia necessaria per superare le barriere di potenziale che circondano le particelle medesime. Nelle stelle quest'energia è fornita dal "peso" del materiale che le compone, di conseguenza i loro strati più interni sono compressi al punto tale da innescare con qualunque sostanza reazioni atomiche di tipo termico (fusione dei nuclei). Poiché la pressione è talmente forte da far salire la temperatura fin oltre 6.000.000 °C, le forze interatomiche si dissolvono liberando tutte le particelle elementari un un unico magma chamato "plasma" cui la temperatura può superare anche i 16.000.000 °C. Poi, man mano che queste particelle interagiscono e si fondono tra loro ricombinandosi in nuclei sempre più pesanti, le medesime precipitano verso il centro di gravità della stella ed escono temporaneamente dal ciclo di produzione dell'energia radiante. Questo processo continua fino al totale consumo del materiale stellare. Alla fine, l'ex stella può esplodere (gigante rossa --> supernova) oppure può trasformarsi in un residuo inerte di neutroni (stelle di neutroni). Nel contempo, la radiazione emessa questa trasformazione è così intensa che riusciamo a percepire la luminosità di stelle lontane dalla Terra anche migliaia di anni luce (un anno luce equivale a 3600x24x365x300.000 Km, il Sole è distante poco più di 0,000015 anni/luce). Quindi, alla base dell'energia irradiata da una stella c'è l'energia prodotta dalla continua fusione del suo nucleo. In base a quest'ultima scoperta, Teller congegnò l'innesco della sua bomba H utilizzando una piccola bomba atomica in grado di far salire la temperatura della bomba medesima ad almeno 1.000.000 di gradi!
L'energia così prodotta non è "gestibile" perché il suo meccanismo, trasportato alla dimensione umana ed alla luce delle attuali tecnologie, richiederebbe la capacità di controllare temperature che dissolverebbero qualsiasi materiale coibente riuscissimo ad inventare.
Fortunatamente la materia non è altro che lo stato allotropico di una particolare forma d'energia e come tale può essere manipolata attraverso le stesse regole con le quali ascoltiamo una comunissima radio! In effetti, il primo convertitore materia/energia basato sulla "fisica quantistica" (ovvero al di là della meccanica classica) fu ideato da G. L. Kilgore nel 1936 e fu chiamato "Magnetron" perché riusciva a convertire l'energia dello "spin" degli elettroni emessi da un elemento incandescente e sottoposti ad un forte campo magnetico, in onde elettromagnetiche di altissima frequenza. Più tardi questo dispositivo prenderà il nome di "Ciclotrone" e, come vedremo tra poco, rimarrà alla base di tutti i successivi studi nel campo della fisica nucleare.
Un forte impulso nello sviluppo del ciclotrone si ebbe con la fondazione dei cosiddetti "Laboratori di Fisica delle Alte Energie" ed in particolare al CERN (europeo) si realizzò uno speciale ciclotrone chiamato "SincroClash" in grado di far "scontrare" un protone ed un elettrone accellerati ad una velocità prossima a quella della luce. Da questo "incidente" si ottennero temperature ed energie comparabili con quelle generate dal Sole anche se, per il momento, della durata di soli pochi microsecondi!
La nuova tecnologia era stata finalmente individuata e tutto sembrava poter condurre alla realizzazione di una macchina in grado di generare energia elettrica partendo da combustibili non inquinanti.
In effetti questo tipo di ciclotrone si avvaleva del principio fondamentale che ha reso possibile l'esistenza dell'universo, ovvero la formazione della materia ancestrale: mettendo insieme un elettrone ed un protone si ottiene un atomo d'idrogeno; mettendo insieme quattro atomi d'idrogeno si ottiene un atomo d'elio, eccetera, nel rispetto della tavola di Mendelejev nella quale è descritta la relazione che lega il numero dei protoni, neutroni ed elettroni che devono essere presenti contemporaneamente all'interno di un qualsiasi atomo stabile.
Gli esperimenti e le osservazioni condotte sul Sole ne hanno indicato la via pratica, infatti, fondendo un atomo di idrogeno con tre atomi di deuterio (idrogeno con un protone ed un neutrone nel nucleo, presente allo 0.01 % nell'acqua marina), si ottiene un atomo di elio stabile e l'emissione di raggi gamma di energia pari a circa 20 MeV (cioè grosso modo una forza elettrostatica 100.000 volte più forte della tensione domestica a 220 Volt) senza dover ricorrere alla fissione nucleare e/o subire i forti inquinamenti ambientali tipici dei derivati petroliferi.
Personalmente ho seguito per molto tempo (come semplice spettatore) lo sviluppo delle macchine basate su tale principio poi, all'improvviso, gli addetti ai lavori spostarono la ricerca in altre direzioni: verso la scoperta di nuove particelle componenti l'infinito mondo subatomico, oppure si cimentarono nello studio della cosiddetta "fusione fredda" che dovrebbe portare alla realizzazione di generatori atomici tascabili. Al di là delle possibili chimere presenti in questo campo cui il confine è prettamente metafisico e raggiungibile solo tramite il linguaggio della filosofia, i risultati pratici ottenuti negli anni '60 evidenziarono una nuova realtà: il primo passo per raggiungere l'obiettivo che abbiamo indicato nella prima parte di questo scritto, era già stato fatto e con risultati lusinghieri.
Purtroppo gli scenziati si sono trovati ad operare in un campo che oltre ad ingenti finanziamenti economici, richiede una notevole dose d'intuito e le menti brillanti di un tempo, i vari Einstein, Fermi, Heisemberg, Bohr, ecc. oramai sono scomparsi di scena.
Per superare quest'empasse che blocca da almeno trent'anni il progresso scientifico ad un passo dalla risoluzione definitiva del problema, occorrerà forse attendere l'arrivo di un nuovo genio?
Personalmente ho seguito per molto tempo (come semplice spettatore) lo sviluppo delle macchine basate su tale principio poi, all'improvviso, gli addetti ai lavori spostarono la ricerca in altre direzioni: verso la scoperta di nuove particelle componenti l'infinito mondo subatomico, oppure si cimentarono nello studio della cosiddetta "fusione fredda" che dovrebbe portare alla realizzazione di generatori atomici tascabili. Al di là delle possibili chimere presenti in questo campo cui il confine è prettamente metafisico e raggiungibile solo tramite il linguaggio della filosofia, i risultati pratici ottenuti negli anni '60 evidenziarono una nuova realtà: il primo passo per raggiungere l'obiettivo che abbiamo indicato nella prima parte di questo scritto, era già stato fatto e con risultati lusinghieri.