Collisione di ioni da laser di alta potenza per reazioni di fusione nucleare senza elettroni

L’ENEA ha realizzato un nuovo brevetto riguardante un processo per la produzione di collisioni ioniche utilizzando laser di alta potenza all’interno di un plasma. Grazie ad esso è possibile analizzare reazioni di fusione nucleare in assenza dell’azione schermante degli elettroni. Questa condizione è tipica di un plasma astrofisico e non realizzabile nei comuni acceleratori di particelle.

Nell’impianto ABC dell’ENEA di Frascati sono stati realizzati plasmi prodotti da laser irraggiando bersagli plastici drogati con Boro, utilizzando due fasci laser contrapposti con impulsi di 3 nanosecondi, ottenendo evidenze della reazione di fusione p+11B=3α, grazie alla presenza di ioni veloci. Sono stati osservati ioni prodotti con carica q con energie dell’ordine di 0.1keV /q / Joule principalmente in modo direzionale.

L’utilizzo dei fasci contrapposti e di bersagli solidi spessi consente una buona efficienza di produzione ionica, con basse perdite radiative.

La tecnica può essere utilizzata anche per la produzione di altre specie ioniche da impiegare come fasci secondari.

Possibili applicazioni riguardano:

  • metodi alternativi agli acceleratori per lo studio di reazioni di fusione a bassissima energia
  • produzione di nuclei radioattivi, per es. 11C da utilizzare in medicina (PET) e in altri campi
  • impiantazione ionica (per esempio nel drogaggio dei semiconduttori)
  • produzione di sorgenti di neutroni intensi.

 

Gli inventori sono: Riccardo De Angelis (ENEA) - Aldo Bonasera (INFN)

Il brevetto, depositato il 10 luglio 2014 con il numero RM2014A000373, è disponibile nella banca dati brevetti ENEA dal 30 luglio 2014 ed è disponibile per il licesing.