Michel Laberge: How synchronized hammer strikes could generate nuclear fusion

Traduttore: Anna Cristiana Minoli Revisore: Anna Andreocci

Wow, this is bright.

Wow, che luce.

It must use a lot of power.

Userà un sacco di energia.

Well, flying you all in here

Farvi volare tutti qui

must have cost a bit of energy too.

deve essere costato tanta energia anche quello.

So the whole planet needs a lot of energy,

Tutto il pianeta ha bisogno di molta energia,

and so far we've been running mostly on fossil fuel.

e finora siamo andati avanti perlopiù a carburanti fossili.

We've been burning gas.

Abbiamo bruciato gas.

It's been a good run.

È stato un bel viaggio.

It got us to where we are, but we have to stop.

Ci ha portati fino a qui, ma dobbiamo fermarci.

We can't do that anymore.

Non possiamo più farlo.

So we are trying different types of energy now,

Oggi stiamo provando diversi tipi di energia,

alternative energy,

energia alternativa,

but it proved quite difficult to find something

ma si è rivelato difficile trovare qualcosa

that's as convenient and as cost-effective

che sia adatto e economico

as oil, gas and coal.

come il petrolio, il gas e il carbone.

My personal favorite is nuclear energy.

Personalmente, la mia preferita è l'energia nucleare.

Now, it's very energy-dense,

È molto densa di energia,

it produces solid, reliable power,

produce energia valida e affidabile,

and it doesn't make any CO2.

e non produce CO2.

Now we know of two ways

Conosciamo due modi

of making nuclear energy: fission and fusion.

di produrre energia nucleare: fissione e fusione.

Now in fission, you take a big nucleus,

Nella fissione, si prende un grande nucleo,

you break it in part, in two,

lo si divide in due,

and it makes lots of energy,

e produce tanta energia,

and this is how the nuclear reactor today works.

ed è così che funzionano i reattori nucleari di oggi.

It works pretty good.

Funzionano abbastanza bene.

And then there's fusion.

Poi c'è la fusione.

Now, I like fusion. Fusion's much better.

Mi piace la fusione. La fusione è molto meglio.

So you take two small nuclei,

Si prendono due piccoli nuclei,

you put it together, and you make helium,

si mettono insieme, e si produce elio,

and that's very nice.

ed è molto bello.

It makes lots of energy.

Fa un sacco di energia.

This is nature's way of producing energy.

È il modo di produrre energia della natura.

The sun and all the stars in the universe

Il sole e tutte le stelle nell'universo

run on fusion.

funzionano a fusione.

Now, a fusion plant

Un impianto di fusione

would actually be quite cost-effective

sarebbe economicamente produttivo

and it also would be quite safe.

e sarebbe anche abbastanza sicuro.

It only produces short term radioactive waste,

Produce solo scarti radioattivi a breve termine,

and it cannot melt down.

e non può fondere.

Now, the fuel from fusion comes from the ocean.

Il combustibile proveniente dalla fusione viene dall'oceano.

In the ocean, you can extract the fuel

Dall'oceano, si può estrarre combustibile

for about one thousandth of a cent

per circa un millesimo di centesimo

per kilowatt-hour, so that's very, very cheap.

per kilowattora, quindi è molto economico.

And if the whole planet would run on fusion,

E se tutto il pianeta funzionasse a fusione,

we could extract the fuel from the ocean.

potremmo estrarre il carburante dall'oceano.

It would run for billions and billions of years.

Andrebbe avanti per miliardi e miliardi di anni.

Now, if fusion is so great, why don't we have it?

Ma se la fusione è così fantastica, perché non ce l'abbiamo?

Where is it?

Dov'è?

Well, there's always a bit of a catch.

C'è sempre un inghippo da qualche parte.

Fusion is really, really hard to do.

La fusione è veramente difficile da fare.

So the problem is, those two nuclei,

Il problema è che questi due nuclei,

they are both positively charged,

sono entrambi carichi positivamente,

so they don't want to fuse.

quindi non si fondono.

They go like this. They go like that.

Fanno così. Fanno cosà.

So in order to make them fuse,

Per farli fondere,

you have to throw them at each other with great speed,

bisogno scagliarli l'uno contro l'altro ad altissima velocità,

and if they have enough speed,

e se sono veloci abbastanza,

they will go against the repulsion,

supereranno la repulsione,

they will touch, and they will make energy.

si toccheranno, e creeranno energia.

Now, the particle speed

La velocità della particella

is a measure of the temperature.

è una misura della temperatura.

So the temperature required for fusion

La temperatura necessaria alla fusione

is 150 billion degrees C.

è di 150 miliardi di gradi Celsius.

This is rather warm,

Piuttosto caldo,

and this is why fusion is so hard to do.

ecco perché la fusione è difficile da realizzare.

Now, I caught my little fusion bug

Mi è venuto il pallino della fusione

when I did my Ph.D. here at the University of British Columbia,

durante il dottorato, qui alla University of British Columbia,

and then I got a big job in a laser printer place

e poi ho ottenuto un lavoro importante in un'azienda di stampanti laser,

making printing for the printing industry.

stampavamo per il settore della stampa.

I worked there for 10 years,

Ci ho lavorato per 10 anni,

and I got a little bit bored,

ho cominciato a annoiarmi un po',

and then I was 40, and I got a mid-life crisis,

avevo 40 anni, ero in crisi di mezza età,

you know, the usual thing:

sapete, la solita cosa:

Who am I? What should I do?

chi sono? Cosa dovrei fare?

What should I do? What can I do?

Cosa dovrei fare? Cosa posso fare?

And then I was looking at my good work,

Mi sono soffermato su quel che facevo nel mio bel lavoro,

and what I was doing is I was cutting the forests

tagliavo foreste

around here in B.C.

qui vicino a British Columbia

and burying you, all of you,

e vi seppellivo, tutti voi,

in millions of tons of junk mail.

sotto milioni di tonnellate di posta spazzatura.

Now, that was not very satisfactory.

Non era molto soddisfacente.

So some people buy a Porsche.

Qualcuno si compra una Porsche.

Others get a mistress.

Altri si fanno l'amante.

But I've decided to get my bit

Io ho deciso

to solve global warming and make fusion happen.

di risolvere il riscaldamento globale e realizzare la fusione.

Now, so the first thing I did

La prima cosa che ho fatto

is I looked into the literature and I see,

è stato informarmi

how does fusion work?

per capire come funziona la fusione.

So the physicists have been working on fusion for a while,

I fisici lavorano sulla fusione da un po'

and one of the ways they do it

e un modo di farlo

is with something called a tokamak.

è attraverso il tokamak.

It's a big ring of magnetic coil,

È un grande anello di spire magnetiche,

superconducting coil,

spire di materiale superconduttore,

and it makes a magnetic field

che genera un campo magnetico

in a ring like this,

in un anello di questo tipo,

and the hot gas in the middle,

e il gas caldo all'interno,

which is called a plasma, is trapped.

chiamato plasma, rimane intrappolato.

The particles go round and round and round

Le particelle girano ininterrottamente

the circle at the wall.

lungo le pareti.

Then they throw a huge amount of heat in there

Rilasciano una grande quantità di calore

to try to cook that to fusion temperature.

per cercare di arrivare alla temperatura di fusione.

So this is the inside of one of those donuts,

Questo è l'interno di una di queste ciambelle,

and on the right side you can see

e a destra vedete

the fusion plasma in there.

il plasma fuso.

Now, a second way of doing this

Un secondo modo

is by using laser fusion.

è quello di usare una fusione laser.

Now in laser fusion, you have a little ping pong ball,

Nella fusione laser, avete una pallina da ping pong,

you put the fusion fuel in the center,

mettete il combustibile da fusione al centro,

and you zap that with a whole bunch of laser around it.

e lo colpite da tutte le parti con un laser.

The lasers are very strong, and it squashes

I laser sono molto potenti, e schiacciano

the ping pong ball really, really quick.

la pallina da ping pong molto rapidamente.

And if you squeeze something hard enough,

E se schiacciate una cosa abbastanza forte,

it gets hotter,

diventa calda,

and if it gets really, really fast,

e se lo si fa molto, molto velocemente,

and they do that in one billionth of a second,

e lo fanno in un miliardesimo di secondo,

it makes enough energy and enough heat

si creano abbastanza energia e calore

to make fusion.

per realizzare la fusione.

So this is the inside of one such machine.

Questo è l'interno di una macchina di questo tipo.

You see the laser beam and the pellet

Vedete il raggio laser e la pallina

in the center.

al centro.

Now, most people think that fusion is going nowhere.

Molti pensano che la fusione non stia andando da nessuna parte.

They always think that the physicists are in their lab

Pensano sempre che i fisici stiano nei loro laboratori

and they're working hard, but nothing is happening.

a lavorare duro, senza che succeda niente.

That's actually not quite true.

In realtà non è vero.

This is a curve of the gain in fusion

Questa è una curva dei progressi nella fusione

over the last 30 years or so,

negli ultimi 30 anni,

and you can see that we're making now

e vedete che stiamo realizzando ora

about 10,000 times more fusion than we used to

10 000 volte più fusione di quanto si facesse

when we started.

all'inizio.

That's a pretty good gain.

È un buon progresso.

As a matter of fact, it's as fast

Di fatto, è la stessa velocità

as the fabled Moore's Law

della tanto declamata Legge di Moore

that defined the amount of transistors

che determinò la quantità di transistor

they can put on a chip.

che si può mettere su un chip.

Now, this dot here is called JET,

Questo punto qui si chiama JET,

the Joint European Torus.

il Joint European Torus.

It's a big tokamak donut in Europe,

È una grande ciambella tokamak in Europa,

and this machine in 1997

e questa macchina nel 1997

produced 16 megawatts of fusion power

ha prodotto 16 megawatt di energia di fusione

with 17 megawatts of heat.

con 17 megawatt di calore.

Now, you say, that's not much use,

Mi direte: non è molto utile,

but it's actually pretty close,

ma non siamo lontani,

considering we can get

considerando che possiamo farne

about 10,000 times more than we started.

10 000 più di quanto non si facesse all'inizio.

The second dot here is the NIF.

Il secondo punto qui è il NIF.

It's the National Ignition Facility.

È il National Ignition Facility.

It's a big laser machine in the U.S.,

È un grande macchina a laser negli Stati Uniti,

and last month they announced

e il mese scorso hanno annunciato

with quite a bit of noise

facendo un gran fracasso

that they had managed to make more fusion energy

che sono riusciti a produrre più energia di fusione

from the fusion

dalla fusione

than the energy that they put in the center of the ping pong ball.

dell'energia immessa al centro con la pallina da ping pong.

Now, that's not quite good enough,

Non è ancora sufficiente,

because the laser to put that energy in

perché il laser per mettere quell'energia

was more energy than that,

ne consumava di più,

but it was pretty good.

ma non era male.

Now this is ITER,

Questo è l'ITER,

pronounced in French: EE-tairh.

pronunciato in Francese I-TÈR.

So this is a big collaboration of different countries

È una grande collaborazione di diversi paesi

that are building a huge magnetic donut

che stanno costruendo una ciambella magnetica gigante

in the south of France,

nel Sud della Francia,

and this machine, when it's finished,

e questa macchina, quando sarà finita,

will produce 500 megawatts of fusion power

produrrà 500 megawatt di energia da fusione

with only 50 megawatts to make it.

a partire da soli 50 megawatt.

So this one is the real one.

Questo è per davvero.

It's going to work.

Questo funzionerà.

That's the kind of machine that makes energy.

È il tipo di macchina che produce energia.

Now if you look at the graph, you will notice

Se osservate il grafico, noterete

that those two dots are a little bit

che questi due punti sono un po'

on the right of the curve.

sulla destra della curva.

We kind of have fallen off the progress.

Ci siamo un po' staccati dal progresso.

Actually, the science to make those machines

In realtà, la scienza per fare queste macchine

was really in time

era pronta

to produce fusion during that curve.

a produrre fusione lungo quella curva.

However, there has been a bit of politics going on,

Tuttavia, è entrata in gioco la politica,

and the will to do it was not there,

e la volontà di farlo non c'era,

so it drifted to the right.

quindi è un po' slittata sulla destra.

ITER, for example, could have been built

ITER, per esempio, avrebbe potuto essere costruita

in 2000 or 2005,

nel 2000 o nel 2005,

but because it's a big international collaboration,

ma essendo una grande collaborazione internazionale,

the politics got in and it delayed it a bit.

si è inserita la politica e ha ritardato un po'.

For example, it took them about three years

Per esempio, ci sono voluti tre anni

to decide where to put it.

per decidere dove metterla.

Now, fusion is often criticized

La fusione è spesso criticata

for being a little too expensive.

per essere un po' troppo costosa.

Yes, it did cost

Certo, è costato

a billion dollars or two billion dollars a year

un miliardo di dollari o due l'anno

to make this progress.

per fare questi progressi.

But you have to compare that to the cost

Ma dovete confrontarlo con il costo

of making Moore's Law.

per mettere in atto la Legge di Moore.

That cost way more than that.

Quella costa molto di più.

The result of Moore's Law

Il risultato della Legge di Moore

is this cell phone here in my pocket.

è questo cellulare che ho in tasca.

This cell phone, and the Internet behind it,

Questo cellulare, e Internet che sta dietro,

cost about one trillion dollars,

costa circa mille miliardi di dollari,

just so I can take a selfie

solo perché io possa fare un selfie

and put it on Facebook.

da mettere su Facebook.

Then when my dad sees that,

Poi quando mio padre lo vedrà

he'll be very proud.

sarà molto orgoglioso.

We also spend about 650 billion dollars a year

Spendiamo anche 650 miliardi di dollari l'anno

in subsidies for oil and gas

in sussidi per petrolio e gas

and renewable energy.

e energie rinnovabili.

Now, we spend one half of a percent of that on fusion.

Spendiamo lo 0,5 per cento di tutto questo per la fusione.

So me, personally, I don't think it's too expensive.

Personalmente, non credo che sia troppo costoso.

I think it's actually been shortchanged,

Credo che sia un imbroglio,

considering it can solve all our energy problems

considerando che può risolvere tutti i problemi energetici

cleanly for the next couple of billions of years.

in modo pulito per i prossimi due miliardi di anni.

Now I can say that, but I'm a little bit biased,

Posso dirlo, ma sono un po' di parte,

because I started a fusion company

perché ho fondato un'azienda per la fusione

and I don't even have a Facebook account.

e non ho neanche un account su Facebook.

So when I started this fusion company in 2002,

Quando ho aperto la mia azienda per la fusione nel 2002,

I knew I couldn't fight with the big lads.

sapevo di non poter combattere contro i grandi laboratori.

They had much more resources than me.

Avevano molte più risorse di me.

So I decided I would need to find a solution

Così ho deciso di trovare una soluzione

that is cheaper and faster.

più economica e più veloce.

Now magnetic and laser fusion

La fusione magnetica e a laser

are pretty good machines.

sono delle ottime macchine.

They are awesome pieces of technology,

Sono tecnologie meravigliose,

wonderful machines, and they have shown

macchine stupende, e hanno dimostrato

that fusion can be done.

che la fusione è fattibile.

However, as a power plant,

Tuttavia, come centrali elettrici,

I don't think they're very good.

non credo che vadano bene.

They're way too big, way too complicated,

Sono troppo grandi, troppo complicate,

way too expensive,

troppo costose,

and also, they don't deal very much

inoltre, non sono compatibili

with the fusion energy.

con l'energia da fusione.

When you make fusion, the energy comes out

Quando realizziamo la fusione, l'energia scaturisce

as neutrons, fast neutrons comes out of the plasma.

sotto forma di neutroni veloci che fuoriescono dal plasma.

Those neutrons hit the wall of the machine.

Quei neutroni colpiscono le pareti della macchina.

It damages it.

La danneggiano.

And also, you have to catch the heat from those neutrons

Inoltre, bisogna catturare il calore proveniente da quei neutroni

and run some steam to spin a turbine somewhere,

e azionare una turbina a vapore da qualche parte,

and on those machines,

e su quelle macchine.

it was all a bit of an afterthought.

c'è stato un piccolo ripensamento.

So I decided that surely there is a better way of doing that.

Così ho deciso che sicuramente ci poteva essere un metodo migliore.

So back to the literature,

Tornando alla letteratura,

and I read about the fusion everywhere.

e leggo della fusione un po' dappertutto.

One way in particular attracted my attention,

Un metodo particolare ha attirato la mia attenzione,

and it's called magnetized target fusion,

e si chiama fusione a confinamento magnetico,

or MTF for short.

o MTF abbreviato.

Now, in MTF, what you want to do

Nel MTF quello che si vuole fare

is you take a big vat

è prendere una grande tinozza

and you fill that with liquid metal,

riempirla con metallo liquido,

and you spin the liquid metal

girare il metallo liquido

to open a vortex in the center,

per aprire un vortice al centro,

a bit like your sink.

un po' come nel lavandino.

When you pull the plug on a sink, it makes a vortex.

Quando si toglie il tappo al lavandino, si crea un vortice.

And then you have some pistons driven by pressure

Poi ci sono dei pistoni alimentati a pressione

that goes on the outside,

dall'esterno,

and this compresses the liquid metal

che comprimono il metallo liquido

around the plasma, and it compresses it,

intorno al plasma, e lo comprimono,

it gets hotter, like a laser,

diventa caldo, come con il laser,

and then it makes fusion.

e realizza la fusione.

So it's a bit of a mix

È un po' un misto

between a magnetized fusion

tra la fusione magnetica

and the laser fusion.

e la fusione a laser.

So those have a couple of very good advantages.

Questi hanno un paio di vantaggi.

The liquid metal absorbs all the neutrons

Il metallo liquido assorbe tutti i neutroni

and no neutrons hit the wall,

e nessun neutrone colpisce la parete,

and therefore there's no damage to the machine.

e quindi la macchina non viene danneggiata.

The liquid metal gets hot,

Il metallo liquido diventa caldo,

so you can pump that in a heat exchanger,

quindi lo si può pompare in uno scambiatore di calore

make some steam, spin a turbine.

fare vapore, e alimentare una turbina.

So that's a very convenient way of doing

È un metodo molto comodo di fare

this part of the process.

questa parte del processo.

And finally, all the energy to make the fusion happen

Infine, tutta l'energia per creare la fusione

comes from steam-powered pistons,

viene dai pistoni alimentati a vapore,

which is way cheaper than lasers

che sono molto più economici dei laser

or superconducting coils.

o delle spire da materiale superconduttore.

Now, this was all very good

Andava tutto bene

except for the problem that it didn't quite work.

tranne per il fatto che non funzionava del tutto.

(Laughter)

(Risate)

There's always a catch.

C'è sempre un inghippo.

So when you compress that,

Quando lo comprimete,

the plasma cools down

il plasma si raffredda

faster than the compression speed,

più velocemente della velocità di compressione,

so you're trying to compress it,

quindi cercate di comprimerlo,

but the plasma cooled down and cooled down and cooled down

ma il plasma si raffredda sempre di più

and then it did absolutely nothing.

e poi non fa assolutamente niente.

So when I saw that, I said, well, this is such a shame,

Quando l'ho visto, ho pensato che fosse un vero peccato,

because it's a very, very good idea.

perché è veramente un'ottima idea.

So hopefully I can improve on that.

Quindi spero di poterla migliorare.

So I thought about it for a minute,

Ci ho pensato per un minuto,

and I said, okay, how can we make that work better?

per vedere come farlo funzionare meglio.

So then I thought about impact.

Poi ho pensato all'impatto.

What about if we use a big hammer

E se usassimo un grande martello

and we swing it and we hit the nail like this,

lo facessimo oscillare e colpissimo il chiodo così,

in the place of putting the hammer on the nail

invece di mettere il martello sul chiodo

and pushing and try to put it in? That won't work.

e spingere per cercare di infilarlo? Così non funzionerà.

So what the idea is

L'idea è quella

is to use the idea of an impact.

di usare l'impatto.

So we accelerate the pistons with steam,

Acceleriamo i pistoni con il vapore,

that takes a little bit of time,

ci vuole un po' di tempo,

but then, bang! you hit the piston,

ma poi, bang! si colpisce il pistone,

and, baff!, all the energy is done instantly,

e, baff!, l'energia si crea istantaneamente

down instantly to the liquid,

giù per il liquido,

and that compresses the plasma much faster.

e comprime il plasma molto più velocemente.

So I decided, okay, this is good, let's make that.

Quindi ho deciso che andasse bene.

So we built this machine in this garage here.

Abbiamo costruito questa macchina in questo garage.

We made a small machine

Abbiamo fatto una piccola macchina

that we managed to squeeze

per fare in modo che ne estraesse

a little bit of neutrons out of that,

qualche neutrone,

and those are my marketing neutrons,

e questi sono i miei neutroni da marketing,

and with those marketing neutrons,

e con questi neutroni da marketing,

then I raised about 50 million dollars,

ho raccolto fondi per 50 milioni di dollari,

and I hired 65 people. That's my team here.

e ho assunto 65 persone. Questo è il mio team.

And this is what we want to build.

Questo è quello che vogliamo costruire.

So it's going to be a big machine,

Sarà una grande macchina,

about three meters in diameter,

di circa tre metri di diametro,

liquid lead spinning around,

piombo liquido che ruota,

big vortex in the center,

un grande vortice al centro,

put the plasma on the top and on the bottom,

si mette il plasma in cima e in basso,

piston hits on the side,

i pistoni sono sul lato,

bang!, it compresses it,

bang!, comprimono,

and it will make some energy,

e creano energia,

and the neutron will come out in the liquid metal,

e il neutrone viene fuori nel metallo liquido,

going to go in a steam engine and make the turbine,

passa in un motore a vapore e alimenta la turbina,

and some of the steam will go back

e un po' del vapore tornerà

to fire the piston.

per alimentare il pistone.

We're going to run that about one time per second,

Lo faremo funzionare circa una volta al secondo.

and it will produce 100 megawatts of electricity.

e produrrà 100 megawatt di elettricità.

Okay, we also built this injector,

Ok, abbiamo anche costruito questo iniettore,

so this injector makes the plasma to start with.

che crea il plasma per iniziare.

It makes the plasma at about

Crea il plasma

a lukewarm temperature of three million degrees C.

alla tiepida temperatura di tre milioni di gradi Celsius.

Unfortunately, it doesn't last quite long enough,

Sfortunatamente, non dura molto a lungo,

so we need to extend the life of the plasma a little bit,

quindi dobbiamo allungare un po' la vita del plasma,

but last month it got a lot better,

ma il mese scorso è andata molto meglio,

so I think we have the plasma compressing now.

quindi credo che ora il plasma si possa comprimere.

Then we built a small sphere, about this big,

Poi abbiamo costruito una piccola sfera, grande così,

14 pistons around it,

con 14 pistoni intorno,

and this will compress the liquid.

che comprimono il liquido.

However, plasma is difficult to compress.

Tuttavia, il plasma è difficile da comprimere.

When you compress it,

Quando lo si comprime,

it tends to go a little bit crooked like that,

tende a deformarsi così,

so you need the timing of the piston

quindi il tempismo del pistone

to be very good,

deve essere perfetto,

and for that we use several control systems,

e per questo usiamo diversi sistemi di controllo,

which was not possible in 1970,

impossibili nel 1970,

but we now can do that

ma che ora possiamo fare

with nice, new electronics.

con fantastici componenti elettronici.

So finally, most people think that fusion

Infine, molti pensano che la fusione

is in the future and will never happen,

è il futuro che non si verificherà mai,

but as a matter of fact, fusion is getting very close.

ma di fatto, la fusione è molto vicina.

We are almost there.

Ci siamo quasi.

The big labs have shown that fusion is doable,

I grandi laboratori hanno mostrato che la fusione è fattibile,

and now there are small companies that are thinking about that,

e ora ci sono piccole aziende che ci stanno pensando,

and they say, it's not that it cannot be done,

e dicono che non è che non si possa fare,

but it's how to make it cost-effectively.

il problema è renderla economicamente efficace.

General Fusion is one of those small companies,

General Fusion è una di queste piccole aziende,

and hopefully, very soon, somebody, someone,

e con un po' di fortuna, molto presto, qualcuno

will crack that nut,

romperà quel guscio,

and perhaps it will be General Fusion.

e forse sarà General Fusion.

Thank you very much.

Grazie infinite.

(Applause)

(Applausi)