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[escepticos] Aprenda italiano con Carlo Rubbia. Cuarta lección



Leido en la lista escéptica italiana LUMI.

Saludos y buen aprendizaje

FerPer

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>             ASTRONAVI DEL FUTURO 
>             Il Nobel Rubbia pensa ai viaggi nello spazio 
> 
>             R ICETTA del premio Nobel Carlo Rubbia per i viaggi spaziali
> del
>             lontano futuro: "Se sulla Terra il nucleare è in
> competizione con altre
>             forme di energia, nello spazio interplanetario è
> indispensabile per rendere
>             realistica l'esplorazione di Marte, i pianeti lontani e i
> loro satelliti".
>             Ha esordito così Rubbia nel seminario che ha tenuto al Cern,
> il
>             Laboratorio europeo per la fisica delle particelle di
> Ginevra, il 27 agosto
>             scorso, intitolato "Neutroni in un mezzo altamente
> diffusivo: un nuovo
>             strumento di propulsione per l'esplorazione dello spazio?" :
> lo studio di un
>             fenomeno puramente fisico come lo spettro di ripartizione
> dei neutroni
>             dell'esperimento Tarc, Trasmutation by Adiabatic Resonance
> Crossing
>             (trasmutazione per attraversamento adiabatico delle
> risonanze), avviato nel
>             1994 al Ps, il Sincrotone a Protoni del Cern, potrebbe
> portarci nello spazio
>             interplanetario. Grazie alla genialità di Carlo Rubbia.
>             I motori spaziali convenzionali si basano su combustibili
> chimici, che
>             hanno un grosso limite intrinseco: il loro contenuto
> energetico è molto
>             basso e questo vuol dire che ne occorrerebbero quantità
> smisurate per
>             sviluppare l'accelerazione necessaria a raggiungere pianeti
> distanti come
>             Marte (circa 60 milioni di chilometri nelle condizioni più
> favorevoli,
>             quando si trova in opposizione). 
>             Ad esempio, per inviare su Marte un carico utile di 200
> tonnellate,
>             bisognerebbe lanciarne 60.000! I progetti attuali di
> esplorazione
>             interplanetaria hanno per questo abbandonato l'opzione
> chimica. Alla
>             Nasa si sta studiando come ridurre la durata della missione
> utilizzando
>             orbite più brevi e sistemi di propulsione più efficienti.
>             Il nucleare è l'ingrediente innovativo su cui si basano
> tutte le nuove ricette:
>             propulsione nucleare a bassa spinta, plasma come
> propellente, energia di
>             fusione, sia inerziale sia confinata magneticamente,
> rappresentano la
>             migliore alternativa al combustibile chimico. Le alternative
> finora
>             considerate prevedono di poter raggiungere Marte in due anni
> a mezzo di
>             missione e Plutone in ben 45 anni. Ma al di là del tempi
> lunghi, nessuno di
>             questi sistemi può offrire un biglietto per Marte: la
> propulsione a bassa
>             spinta non funzionerebbe su navicelle delle dimensioni
> necessarie per il
>             trasporto di persone; la temperatura del plasma nucleare
> raggiungerebbe
>             livelli tali da renderne irrealistico l'uso come propellente
> e la tecnologia
>             della fusione, sia a confinamento magnetico sia inerziale, è
> ancora troppo
>             complessa sulla Terra per essere adattata alle condizioni di
> un lungo
>             viaggio nello spazio.
>             Rubbia oggi ha la soluzione: utilizzare direttamente i
> frammenti di
>             fissione. La fissione nucleare indotta da neutroni ha una
> resa energetica
>             molto alta (circa 200 MeV) ed è in grado di sostenere una
> reazione a
>             catena modulata da opportune barre di controllo. Inoltre, la
> dinamica dei
>             frammenti di fissione è tale da fornire ben l'88 per cento
> dell'energia
>             direttamente in forma cinetica, mantenendo l'enorme entalpia
> del processo
>             nucleare iniziale, che in questo caso non viene ridotta
> perché non c'è
>             conversione in calore dell'energia di fissione. Il problema
> è, o era fino
>             all'idea di Rubbia, la difficoltà di catturare la quantità
> di neutroni
>             necessaria ad attivare un motore spaziale (a causa della
> loro bassa capacità
>             di penetrazione dei solidi).
>             L'esperimento Tarc ha dimostrato che è possibile
> incrementare di circa
>             100 volte il flusso neutronico per diffusione nel volume di
> un mezzo
>             trasparente (cioè che non oppone resistenza al loro
> passaggio) per tempi
>             molto lunghi secondo gli standard subnucleari (circa 30
> millesimi di
>             secondo). 
>             L'elemento fissile che meglio risponde alle prestazioni
> richieste - alta
>             probabilità di fissione, tempo di vita sufficientemente
> lungo e tecnica di
>             produzione relativamente semplice - è l'americio 242. Una
> pellicola di
>             americio 242 spessa 1 millesimo di millimetro è in grado di
> raggiungere
>             immediatamente lo stato critico, consentendo al combustibile
> di
>             riscaldarsi fino a 0,5 milioni di gradi Kelvin, temperatura
> fuori portata per
>             i combustibili chimici. L'energia sviluppata da uno solo
> grammo di
>             americio equivale a quella fornita da una tonnellata del
> miglior
>             combustibile chimico. 
>             Basterebbero pochi chilogrammi di americio per raggiungere
> Marte in una
>             settimana, di cui un terzo in fase di accelerazione, un
> terzo in volo e un
>             terzo in fase di rallentamento, con una navicella
> riutilizzabile delle
>             dimensioni di un Jumbo. Come funzionerebbe questo
> avveniristico
>             shuttle? Rubbia ha dedicato l'ultima parte del suo seminario
> alla
>             descrizione del design concettuale del mezzo, anch'esso
> ricco di
>             innovazioni. Leggero perché privo di moduli, ad alta potenza
> specifica e
>             dalla struttura semplice, con un motore la cui
> configurazione è presa in
>             prestito dalla fisica nucleare. La geometria del motore
> sarebbe infatti
>             analoga a quella di un Tokamak a confinamento magnetico
> semitoroidale.
>             Una tecnologia già a lungo collaudata negli esperimenti di
> fusione a
>             confinamento magnetico (come Jet, la macchina europea per
> questo tipo di
>             ricerca).
>             Quali i rischi della propulsione nucleare per l'equipaggio e
> per l'atmosfera
>             nelle fasi di decollo e atterraggio? Certamente non
> superiori a quelli che
>             già si corrono nelle attuali missioni spaziali. L'equipaggio
> sarebbe protetto
>             da schermi di un composto di boro e carbonio, che riducono
> notevolmente
>             la probabilità di assorbimento radioattivo. Va notato che la
> radioattività
>             indotta dai neutroni sarebbe comunque inferiore a quella
> prodotta dal
>             vento solare nello spazio interplanetario. 
>             Nello scenario catastrofico di un incidente in fase di
> rientro, con
>             distruzione totale del reattore, l'emissione radioattiva
> corrisponderebbe a
>             venti milionesimi di quella dei testi nucleari
> convenzionali.
> 
>             Beatrice Bressan Paola Catapano
>             Cern, Ginevra
> -- 
> Ciao,
> 	Mario.