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venerdì 18 aprile 2014

Fusore di Farnsworth-Hirsch: pronti per i viaggi interstellari.






Il fusore venne costruito da Philo Farnsworth durante i primi anni 30 mentre sperimentava un tubo a
vuoto per l’uso della televisione. Nel suo prototipo multipactor, gli elettroni emessi dall’elettrodo si fermavano a metà strada in un campo magnetico alternante ad alta frequenza. In questa maniera gli elettroni aumentano la loro energia e vengono concentrati in un punto preciso dello spazio.L’inizio di questa ricerca porterà alla creazione del fusore nucleare modello che verrà sviluppato in seguto da Hirsch-Meeks e da altri ricercatori. 

Da non confondere la fusione nucleare con la reazione nucleare, infatti nella reazione gli atomi producono una reazione a catena che genera un numero esponenzialmente enorme di atomi. in tutte e due i casi si generano neutroni utili per molte applicazioni anche se nel secondo caso la quantità di neutroni e molto superiore al precedente.


Le applicazioni riguardano futuri motori spaziali e possibili strumentazioni a raggi X, in quanto il fusore che risulta essere maggiormente sicuro rispetto al reattore, emette comunque radiazioni pericolose. 
Il vantaggio della tecnologia a fusione nucleeare è che può essere costruita anche da liceali per progetti scientifici e l'energia è facilmente controllabile ad esempio:

"Ogni elettrodo è ricavato da anse di tondini di acciaio inossidabile unite di solito ad angolo retto con una saldatura a punti in modo da formare una gabbia sferica. Le dimensioni degli elettrodi del fusore non sono molto critiche. La dimensione dell'elettrodo esterno può variare dalla dimensione di una palla da baseball a quella di una da beach-ball (diametro da 100 a 600 mm), e l'elettrodo interno dalle dimensioni di una pallina da ping-pong a quelle di una palla da baseball (diametro 40 a 100 mm). Abitualmente questo tipo di progetti adoperano il trasformatore ad alta tensione delle insegne al neon oppure delle macchine a raggi-X, ed il rettificatore ad alta tensione venduto nei negozi per ferramenta ed elettrotecnica. Cavi del tipo di quelle per le candele per auto convogliano la potenza elettrica, e candele oppure isolanti ceramici simili la passano dentro la camera a vuoto. Il deuterio è disponibile in bottiglie pressurizzate coibentate (destinate alle università) e non si tratta di un materiale nucleare soggetto a controlli. I neutroni possono essere rilevati dalla misura della radioattività indotta in fogli o lamine di alluminio, argento oppure indio, dopo che i neutroni sono moderati (rallentati) con cera, acqua o plastica. Si può anche adoperare un materiale plastico luminescente ai neutroni, assieme a un sistema fotorivelatore. Rivelatori avanzati e molto sensibili di neutroni che usano tubi riempiti di trifluoruro di boro oppure elio-3 stanno diventando sempre più comuni, ma i componenti per la costruzione di un contatore di neutroni funzionante sono sempre più difficili da trovare nel mercato dell'usato. Di solito la maggiore spesa è la pompa aspirante per generare il vuoto."



Le tensioni impiegate sono estremamente pericolose (eccedono i 20.000 volt), e l'emissione di neutroni può costituire un pericolo se vengono usate differenze di potenziale sopra i 40 kilovolt. L'emissione di raggi-X è il maggiore pericolo radiologico associato con il fusore, e devono essere prese una serie di misure di radioprotezione per schermare le zone radiotrasparenti ai raggi-X, come ad esempio qualsiasi finestrella di osservazione.
Un fusore nucleare è stato messo in commercio da una divisione della DaimlerChrysler Aerospace che è oggi chiamata NSD-Fusion GmbH (www-nsd-fusion.com).
Tuttora le ricerche vanno avanti. Siamo proiettati verso il futuro e nuove fonti di energia? 
Direi di si, ne da conferma il programma Daedalus prima, e Icarus poi che mira alla progettazione di una nave interstellare capace di viaggiare con un motore a fusione verso Alpha Centauri B a 4,4 anni luce dalla Terra. Infatti intorno a quella stella è stato trovato un esopianeta simile alla terra per massa e  composizione. Il sistema di Alpha centauri sarebbe raggiungibile secondo i calcoli con un motore a Fusione nucleare in 50/60 anni. La Icarus supererà di migliaia di tonnellate il suo progenitore e sarà assemblata nello spazio. Teoricamente il lancio è previsto per il 2050. Anche se il motore non sarà quello a fusione classico ipotizzato per la Daedalus. Per la Icarus è ipotizzato un nuovo motore, in questo nuovo motore il vero problema è però il carburante, il reattore a fusione utilizza un sistema a contenimento inerziale e fasci di elettroni per comprimere e fondere capsule di Helium-3, un isotopo molto raro sulla Terra e molto complesso da produrre.
Mi sento un Spock nel film Star Trek solo a parlarne...
riusciremo a creare una razza interstellare?
Credo che possiamo farcela se ognuno di noi si ricorda il mio consiglio:

Open your mind.

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