Cos'è il Fusor di Farnsworth?
Un fusore di Farnsworth-Hirsch è un dispositivo per generare reazioni di fusione nucleare. I fusori di Farnsworth-Hirsch usano forti campi elettrici per contenere il plasma di fusione, a differenza del più comune design tokamak, che utilizza campi magnetici. I fusori di Farnsworth sono generalmente abbastanza semplici da costruire e numerosi dilettanti ne hanno costruito uno proprio, spesso con pezzi di ricambio. Sebbene un fusore di Farnsworth non sia in grado di generare energia netta dalla fusione, diversi progetti correlati mostrano potenzialità e attualmente sono in corso ricerche per determinare se qualcuno di essi sia praticabile come fonte di energia.
Il principio alla base del fusore di Farnsworth, il confinamento elettrostatico inerziale (IEC), è stato notato per la prima volta nei tubi a vuoto televisivi. Se si applica un campo elettrico a un plasma, gli ioni caricati positivamente nel plasma saranno attratti dal campo elettrico e gli ioni si riuniranno tutti intorno alla regione con il potenziale elettrico più basso. Organizzando i fili in una forma a "griglia" e quindi applicando una tensione, il fusore di Farnsworth attira gli ioni in una cavità centrale. Se la tensione è abbastanza alta, l'attrazione elettrica farà zoomare gli ioni attraverso la cavità centrale ad alta velocità; gli ioni quindi si scontrano con altri ioni che si muovono anche attraverso la cavità, inducendo la fusione nucleare.
Poiché il meccanismo di confinamento è così semplice, che richiede solo fili e un alimentatore ad alta tensione, i fusori Farnsworth sono abbastanza semplici da costruire. I progetti e le istruzioni per la costruzione di un fusore sono disponibili su Internet, spesso non richiedono altro che una conoscenza di base delle tecniche utilizzate e un valore di qualche migliaio di dollari di pezzi di ricambio. Si noti che questi fusori per uso domestico non possono essere utilizzati come fonti di energia a causa del basso numero di reazioni di fusione, sebbene possano essere utilizzati come fonti di radiazione di neutroni.
La potenza prodotta da un fusore è limitata dalla densità degli ioni; man mano che vengono iniettati più ioni nel fusore, gli ioni iniziano a respingersi, fissando un limite superiore al numero di collisioni. Gli ioni si scontrano anche con la griglia, assorbendo la loro energia e producendo calore indesiderato. Sono state proposte molte soluzioni alternative per risolvere questi problemi e ci sono diversi sforzi di ricerca attiva per sviluppare una fonte di energia di fusione praticabile. Alcuni dei progetti alternativi proposti includono il sistema Polywell, che utilizza una rete di bobine magnetiche nonché un campo elettrico e una trappola Penning modificata, che utilizza un campo elettrico e magnetico costante per confinare le particelle cariche. Sebbene nessuno abbia ancora prodotto energia utilizzabile, i ricercatori sperano che possa essere costruito un dispositivo praticabile.