La Z-Machine

di Michele Altamura - 30/06/2006

Il laboratorio di ricerca della Sandia Corporation che conduce ricerche per il Dipartimento delle Energie degli Stati Uniti, nel marzo del 1998, ha annunciato l’avvenuta realizzazione della Z-Machine, una macchina in grado di sviluppare in laboratorio ben 2 miliardi di gradi centigradi, una temperatura ancora più elevata rispetto a quella esterna del sole. Nasce come generatore di raggi X, costruito originariamente per ricreare in laboratorio condizioni estreme, e per simulare che cosa accade durante l’esplosione nucleare; tuttavia ciò che più ha catturato l’attenzione degli scienziati di tutto il mondo è il fatto che l’energia prodotta dalla macchina è, apparentemente, superiore a quella immessa, e che la stessa si autosostiene, ossia non ha bisogno di altra energia esterna per continuare ad esistere.

La macchina funziona liberando un impulso elettrico e un campo magnetico a questo associato. L’energia proveniente da una scarica elettrica di 20 milioni di ampère passa attraverso un allineamento dei sottili fili di tungsteno spessi quanto un capello. In un nucleo, della grandezza di un gomitolo di lana, i fili di metallo si sciolgono istantaneamente per generare del plasma, un insieme di particelle cariche elettricamente. Ogni filo produce un campo magnetico che agisce sui fili vicini; il risultato è che tutti questi fili tendono a radunarsi sull’asse del sistema, poi l’intensa corrente che li percorre li volatilizza. Questo plasma si contrarrà a causa dell’azione del campo magnetico che è dovuto a questo forte passaggio di corrente e si ritrova compresso in uno cilindro che ha il diametro di 1,5 mm, in uno stato detto punto di stagnazione. Questa contrazione avviene alla velocità di un bolide, di 1000 km/s, percorrendo i pochi mm di spazio in quindici nanosecondi. In questo momento gli ioni e gli elettroni non possono più muoversi, e come le automobili che entrano in collisione con un muro di mattoni, si fermano improvvisamente liberando energia cinetica, sotto forma di raggi X che raggiungono i 2 miliardi di gradi, che corrisponde alla temperatura delle eruzioni solari, ed è stata portata vicina ai 3,6 miliardi di gradi.
L’impulso elettromagnetico genera una scossa elettrica che attraversa tutti gli oggetti metallici dell’ambiente in cui si trova la macchina; la corrente viaggia in maniera verticale, ossia sull’asse z, da cui il suo nome. Si è arrivato a produrre un flusso di alimentazione di 290 terawatts, che presto saranno portati a 350, liberando in un lasso di tempo di alcuni trilioni di secondo un’energia 80 volte l’uso di corrente elettrica del mondo, e 4 volte superiore a quella immessa. Vi è dunque un’energia addizionale perché in un processo di trasformazione, l’energia si disperde in altre forme ma non si crea. Inoltre considerando che la temperatura degli ioni è mantenuta dopo che il plasma ha raggiunto uno stato di massima compressione, gli ioni a quel punto hanno perso tutta la loro energia cinetica e emesso questa energia sotto forma di luce, per cui la temperatura dovrebbe normalmente diminuire, a meno che questi ioni abbiano potuto beneficiare di una sorgente di energia di origine sconosciuta. La spiegazione che è stata data è che l’instabilità del plasma “non prevista” avrebbe permesso di convertire una parte dell’energia magnetica in energia termica, aumentando la temperatura degli ioni, nel momento in cui il plasma “stagna”, senza alcuna velocità.

L’apparecchiatura di alimentazione è immersa in alloggiamenti concentrici di 540.000 galloni d’olio del trasformatore e di 600.000 galloni di acqua deionizzata, che fungono da isolanti. Lo spettacolo è una tempesta elettrica, che deriva dai campi elettrici potenti che l’esperimento produce. Guardandola attraverso una finestra di Plexiglass, potreste vedere l’inizio o i limiti dell’universo, in un solo flash di luce bianca vi è il calore ed il potere del sole, potrebbe essere la pace fra le nazioni o la fine del mondo così come lo conosciamo, uno squarcio strappato all’universo, la nostra rovina o la nostra salvezza.

La macchina Z, raggiungendo tali temperature consentirebbe infatti di realizzare la fusione controllata. L’idea è di prendere due isotopi dell’atomo dell’idrogeno - deuterio e trizio - e fonderli insieme utilizzando a tal scopo poca energia, ma che libera invece enormi quantità di energia sotto forma d’un singolo neutrone. Al contrario la fissione, metodo oggi utilizzato nelle centrali ad uso civile, va a spaccare gli atomi pesanti del plutonio e dell’uranio, generando energia ma anche tonnellate di scorie radioattive. La fusione offre una fonte pulita, supportata dalla materia di una manciata di acqua e di terra, emettendo elio.
Che cosa comporterebbe la fusione? Energia infinita e poco costosa, viaggi supersonici attraverso le stelle e lo spazio. Tuttavia permetterebbe anche di realizzare degli attacchi massicci, senza i contraccolpi derivanti dalla disseminazione delle scorie e dall’effetto di inverno nucleare. Si possono ottenere intensità elettriche molto forti con semplici esplosivi chimici: degli arnesi compatti, dallo scarso peso e volume. Limitandosi alle sole opportunità che dà la fusione pura, non inquinante, e dunque se sfruttata ai solo fini civili, sarebbe possibile, coniugando gli sforzi delle nazioni, cambiare il destino del pianeta,scavare canali, portare acqua ovunque, dissalare l’acqua di mare, coltivare i deserti, e infine eliminare l’inquinamento. Il nostro timore e che non siano questi gli interessi di coloro che in questo momento stanno sviluppando questa tecnologia. Ciò che più inquieta è il totale silenzio della stampa e nel mondo della scienza, della politica e degli stessi ecologisti, mentre i soli ad emozionarsi sono le forze militari che vedono in essa l’arma del potere a facile portata di mano, come lo stesso centro di ricerca Sandia ha affermato quando ha reso pubbliche le sue ricerche. Ha parlato di mezzo per la sicurezza degli Stati Uniti, di nuovo equilibrio delle forze, vantandosi di aver prodotto una temperatura cento volte più elevate della temperatura al centro del sole e quattro volte superiore al nucleo delle nostre più potenti bombe ad idrogeno.