Fusione nucleare, nasce il laboratorio ‘diamanti’ di Enea

“Dimostrare la possibilità di riprodurre la reazione che avviene nel Sole e nelle stelle, per ottenere energia pulita, quasi inesauribile e a costi competitivi”. È questo l’obiettivo che intende raggiungere il nuovo ‘laboratorio diamanti’ di ENEA recentemente inaugurato nel Centro di Ricerche di Frascati. Una struttura di ricerca con tecnologie di ultima generazione dove verranno prodotti dei diamanti sintetici, utili per analizzare le reazioni di fusione nucleare.

Tecnologia avanzata a servizio della ricerca

“Questo è un laboratorio tecnologicamente molto avanzato – spiega sul di ENEA Ugo Besi Vetrella, ricercatore del dipartimento Fusione e Tecnologie per la Sicurezza Nucleare – dove creiamo condizioni estreme con intensi campi elettromagnetici e un’atmosfera rarefatta di idrogeno e metano in un volume confinato di pochi centimetri cubi. E proprio questa atmosfera, se correttamente controllata, è in grado di far crescere i preziosi cristalli”.

“Ora il nostro obiettivo – conclude il ricercatore – è di arrivare e superare la velocità di crescita dei diamanti realizzati nei laboratori internazionali, circa 0,01 millimetri all’ora, per poter produrre i cristalli in poche ore e ridurne significativamente i costi di produzione, che attualmente si aggirano intorno ai 1.000 euro per un diamante sintetico di grandezza 5 per 5 millimetri”.

Le peculiarità dei diamanti

Tra le caratteristiche specifiche dei diamanti c’è la possibilità di rilevare il passaggio di raggi X, fotoni, neutroni e particelle cariche producendo un segnale elettrico. “I diamanti – spiega sul sito dell’agenzia il ricercatore ENEA Fulvio Pompili dello stesso dipartimento – quando vengono attraversati da raggi X, fotoni, neutroni e particelle cariche come quelle alfa e i protoni, ne rilevano il passaggio producendo un debole segnale elettrico”.

“Questo piccolissimo segnale – aggiunge lo studioso – una volta raccolto e amplificato, fornisce informazioni utili sul tipo di radiazione, l’energia della particella e l’istante esatto in cui è avvenuto il contatto. Uno dei suoi primi impieghi sarà proprio in ITER, per garantire la sicurezza all’interno del reattore a fusione”.

Vantaggi

I diamanti sono utili per gli scienziati perchè possono dare delle informazioni su ciò che avviene all’interno di un reattore a fusione, un ambiente dove la temperatura arriva intorno ai cento milioni di gradi centigradi. Un altro uso è poi quello di “sperimentare rivelatori sempre più efficienti che sarebbe impossibile ottenere con altri materiali meno resistenti alle radiazioni e alle alte temperature, come ad esempio il silicio”, come spiega ENEA sul suo sito. 

Altre applicazioni

Tra gli ambiti di applicazione dei diamanti ci sono anche – solo per fare qualche esempio –  l’estrazione di petrolio, gas e minerali e l’impiego in rilevatori di radiazioni per pazienti e medici nei centri di radioterapia per la cura di tumori. Vengono, inoltre, utilizzati nella realizzazione di prodotti abrasivi, strumenti di taglio e lucidatura e nei dissipatori di calore.