In Cina un reattore sperimentale ha fatto avvenire oltre 100 milioni di reazioni di fusione nucleare al secondo usando idrogeno e boro. Il risultato è stato annunciato a fine settembre da ENN Group, che lo ha ottenuto con EXL-50U, un tokamak sferico costruito a Langfang, nella provincia di Hebei.
Il numero fa una certa impressione, ma prima serve capire di cosa stiamo parlando. Le centrali nucleari che esistono oggi funzionano con la fissione: un nucleo pesante, per esempio quello dell’uranio, viene spezzato e libera energia.
La fusione nucleare prova a fare il contrario. Si prendono nuclei molto leggeri e si cerca di unirli, liberando energia. È lo stesso processo che alimenta il Sole e le altre stelle. Sulla Terra, però, convincere due nuclei a fondersi richiede temperature enormi e macchine capaci di tenere sotto controllo il plasma, uno stato della materia in cui gli atomi hanno perso parte o tutti i loro elettroni. Ed è già qui che iniziano le difficoltà.
Perché ENN sta provando con idrogeno e boro
La strada più battuta nella ricerca sulla fusione utilizza deuterio e trizio, due forme dell’idrogeno. È anche la combinazione scelta da ITER, il grande reattore sperimentale internazionale in costruzione in Francia. Il trizio, però, è radioattivo, scarsissimo in natura e difficile da gestire. ENN sta quindi lavorando su una reazione diversa: un protone dell’idrogeno viene fatto scontrare con un nucleo di boro-11.
Quando la fusione riesce, la reazione produce principalmente tre nuclei di elio, chiamati particelle alfa, e libera circa 8,7 MeV di energia. La reazione principale non genera i neutroni molto energetici tipici della fusione deuterio-trizio. Per questo viene spesso definita aneutronica, anche se reazioni secondarie possono comunque produrre piccole quantità di neutroni.
Il vantaggio sarebbe notevole: meno neutroni significa ridurre il bombardamento dei materiali che compongono il reattore e parte dei problemi legati alla loro successiva attivazione radioattiva. Il difetto è altrettanto notevole: fondere protoni e boro è molto più difficile.
Una ricerca pubblicata su Nature Communications ricorda che, per una fusione termica protoni-boro, servono temperature molto più elevate rispetto alla reazione deuterio-trizio. Aumentano anche le perdite di energia del plasma, che rischiano di mangiarsi buona parte di quella che si spera di ottenere dalla fusione. Insomma, il combustibile promette parecchio. Convincerlo a collaborare è un altro discorso.
Cosa hanno fatto nel tokamak cinese
EXL-50U è un tokamak sferico: una macchina che utilizza potenti campi magnetici per confinare il plasma caldo evitando che tocchi direttamente le pareti. Secondo quanto comunicato da ENN, i ricercatori hanno combinato iniezione di fasci neutri ad alta energia e onde a radiofrequenza per aumentare la quantità di protoni veloci presenti nel plasma. Sono proprio questi protoni ad avere maggiori probabilità di reagire con i nuclei di boro.
Il tasso ottenuto ha superato 100 milioni di reazioni al secondo. Le fusioni vengono riconosciute attraverso i loro prodotti, in particolare le particelle alfa. EXL-50U non partiva comunque da zero. Nel 2025 il dispositivo aveva già raggiunto una corrente di plasma di un milione di ampere utilizzando plasmi contenenti idrogeno e boro, risultato poi pubblicato su Plasma Science and Technology.
Nel 2026 ENN ha inoltre annunciato di aver raggiunto la modalità ad alto confinamento, o H-mode, con questo tipo di plasma. È una condizione importante perché permette di trattenere meglio energia e particelle dentro il tokamak. La stessa azienda descrive EXL-50U come la piattaforma sperimentale su cui sta preparando la generazione successiva dei propri dispositivi.
Perché 100 milioni di reazioni al secondo sono interessanti
Ogni singola reazione nucleare libera una quantità minuscola di energia, quindi il numero va letto nella scala del fenomeno che i ricercatori stanno studiando. Il risultato di EXL-50U mostra che la reazione tra protoni e boro può essere prodotta e misurata in modo ripetuto dentro questo tipo di dispositivo. Per arrivare alla produzione di energia servirebbe però aumentare enormemente il numero delle fusioni, mantenerle in condizioni controllate e limitare le perdite del plasma.
È il passaggio su cui si concentra buona parte della ricerca mondiale: ottenere un plasma abbastanza caldo e stabile da permettere alla fusione di sostenersi e produrre energia in quantità utili. EXL-50U, in questa fase, è ancora una macchina sperimentale. Non nasce per alimentare una rete elettrica, ma per capire se una strada particolarmente difficile come quella idrogeno-boro possa diventare tecnicamente praticabile.
La fusione idrogeno-boro è già studiata da altri gruppi
ENN non è sola su questa strada. Nel 2023 un gruppo formato dalla statunitense TAE Technologies e dal National Institute for Fusion Science giapponese aveva pubblicato su Nature Communications le prime misure della fusione protoni-boro in un plasma confinato magneticamente, utilizzando il Large Helical Device in Giappone. In quell’esperimento fasci di protoni ad alta energia venivano fatti interagire con il boro presente nel plasma e i ricercatori riuscirono a misurare le particelle alfa prodotte.
Anche altre aziende private stanno lavorando su combustibili diversi dalla classica coppia deuterio-trizio. Il risultato cinese si inserisce quindi in un filone più ampio della ricerca sulla fusione: trovare reazioni che, un giorno, possano semplificare alcuni dei problemi legati ai neutroni e al trizio. Per ENN, il passaggio importante è aver ottenuto la reazione direttamente sul proprio dispositivo sperimentale, dentro il percorso tecnologico che l’azienda sta sviluppando in Cina.
Il prossimo reattore cinese è già in costruzione
ENN considera EXL-50U soprattutto una tappa intermedia. La macchina successiva si chiama Helong-2, o EHL-2, e dovrà lavorare con plasmi più caldi e prestazioni superiori.
Secondo la tabella di marcia pubblicata dall’azienda, Helong-2 dovrebbe essere completato entro la fine del 2027. ENN punta poi al 2030 per una prima dimostrazione energetica della fusione idrogeno-boro e al 2035 per entrare nella fase di un impianto dimostrativo. Sono obiettivi industriali indicati dall’azienda e dipendono da passaggi tecnologici che devono ancora essere affrontati.
Il risultato di EXL-50U aggiunge intanto un dato concreto: protoni e nuclei di boro hanno reagito dentro un tokamak sferico con un tasso superiore a cento milioni di fusioni al secondo. Il prossimo passaggio sarà spingere quelle reazioni verso temperature, durata e quantità sempre maggiori. Helong-2 dovrebbe cominciare proprio da lì.