Fusione nucleare: cos'è, ITER, DTT e quando arriverà

La fusione nucleare è il processo che fa brillare il Sole e le altre stelle: due nuclei leggeri si uniscono, formano un nucleo più pesante e liberano una grande quantità di energia. Da oltre settant'anni la ricerca prova a riprodurla sulla Terra in modo controllato, per ottenere elettricità senza emissioni di gas serra e senza il rischio di una reazione fuori controllo.

Il traguardo però non è dietro l'angolo. I grandi esperimenti internazionali, a partire da ITER in Francia, e quelli nazionali, come il DTT in costruzione a Frascati, servono a risolvere problemi scientifici e ingegneristici ancora aperti. Vediamo come funziona, in cosa si distingue dalla fissione e quali sono le date realistiche.

Cos'è la fusione nucleare e come funziona

Nella fusione due nuclei atomici leggeri si avvicinano fino a unirsi. Il nucleo che si forma ha una massa leggermente inferiore alla somma di quelle di partenza: la differenza si trasforma in energia secondo la celebre relazione E=mc². Secondo la scheda dell'Agenzia internazionale per l'energia atomica, la reazione più promettente per una centrale è quella tra due isotopi dell'idrogeno, il deuterio e il trizio.

Il problema è che i nuclei hanno carica positiva e si respingono. Per farli fondere servono tre condizioni insieme:

• temperatura altissima, oltre cento milioni di gradi, alla quale la materia diventa plasma, il cosiddetto quarto stato della materia;
• densità sufficiente di particelle, perché gli urti siano abbastanza frequenti;
• confinamento del plasma per un tempo abbastanza lungo, così che non si raffreddi prima di produrre energia.

Confinamento magnetico e inerziale

Le strade seguite sono due. Il confinamento magnetico usa campi magnetici molto intensi per tenere il plasma sospeso lontano dalle pareti: è il principio del tokamak, una camera a forma di ciambella, scelto sia da ITER sia da DTT. Il confinamento inerziale, invece, comprime e riscalda in una frazione di secondo una piccola capsula di combustibile con fasci laser o di particelle.

Cosa produce la reazione

Dalla fusione di deuterio e trizio nascono un nucleo di elio e un neutrone. Secondo l'AIEA la reazione libera 17,6 MeV, di cui circa 14,1 portati via dal neutrone. È proprio l'energia dei neutroni che, in una futura centrale, dovrà essere raccolta sotto forma di calore e trasformata in elettricità.

Differenza tra fusione e fissione

Le centrali nucleari in funzione oggi nel mondo usano tutte la fissione: un nucleo pesante, di solito di uranio, viene spezzato da un neutrone e si divide in frammenti più leggeri. La fusione fa l'opposto, perché unisce nuclei leggeri. La differenza non è solo di principio, ma tocca sicurezza, combustibile e rifiuti.

Il punto sulla sicurezza è importante. Nella fissione esiste una reazione a catena che va regolata di continuo. Nella fusione il plasma è delicato: basta un disturbo perché si raffreddi e la reazione si fermi da sola. Per questo l'AIEA indica tra i vantaggi l'assenza di rischio di fusione del nocciolo o di esplosione e l'assenza di scorie a lunga vita. Va ricordato però che i neutroni rendono radioattive le strutture interne della macchina, che a fine vita andranno gestite come rifiuti.

ITER, il grande esperimento internazionale

ITER è il più grande tokamak mai progettato ed è in costruzione a Saint-Paul-lez-Durance, nel sud della Francia. Vi partecipano Unione europea, Cina, India, Giappone, Corea del Sud, Russia e Stati Uniti. Come spiega la scheda ufficiale del progetto, l'obiettivo è dimostrare un plasma che si autoriscalda e produrre 500 MW di potenza da fusione a fronte di 50 MW immessi per il riscaldamento, cioè un guadagno pari a dieci.

ITER non produrrà elettricità: è una macchina di ricerca, pensata per provare le tecnologie che serviranno alle future centrali, compresa la produzione del trizio a partire dal litio. Il calendario aggiornato nel 2024 prevede:

1. 2034: avvio delle operazioni di ricerca;
2. 2036: piena energia magnetica;
3. 2039: inizio delle operazioni con deuterio e trizio.

Rispetto ai piani precedenti si tratta di un ritardo di diversi anni. Nel luglio 2026 l'organizzazione ha comunicato che sei dei nove moduli del nucleo della macchina sono stati installati, con un anticipo di quasi sei mesi sulla tabella di marcia.

DTT di Frascati, il contributo italiano

L'Italia partecipa a ITER attraverso il programma europeo e ha un proprio impianto in costruzione: il Divertor Tokamak Test (DTT), presso il Centro ricerche ENEA di Frascati. Il progetto è guidato da ENEA con Eni, università ed enti di ricerca italiani.

Il suo compito è studiare uno dei problemi più difficili: come estrarre e smaltire l'enorme flusso di calore che il plasma scarica sulle pareti, in particolare sul divertore, il componente che raccoglie particelle e calore in eccesso. Secondo un comunicato ENEA del 2025, l'investimento complessivo supera i 600 milioni di euro, la macchina avrà 18 magneti superconduttori alti oltre sei metri e conterrà 33 metri cubi di plasma a più di 100 milioni di gradi. DTT fa da ponte tra ITER e DEMO.

Consiglio: quando leggete che la fusione è vicina, controllate di quale traguardo si parla. Un record di energia in un esperimento, il guadagno netto del plasma e una centrale che immette elettricità in rete sono tre risultati molto diversi, separati da anni o decenni di lavoro.

Quando sarà disponibile l'energia da fusione

Non esiste oggi una data certa per la prima elettricità da fusione nelle case. Il percorso europeo prevede, dopo ITER, una centrale dimostrativa chiamata DEMO. Secondo il consorzio EUROfusion, DEMO dovrà fornire alla rete tra 300 e 500 MW di elettricità netta, dimostrare la manutenzione rapida e un ciclo del combustibile chiuso con il riprocessamento del trizio. Considerando che ITER avvierà le operazioni con deuterio e trizio solo nel 2039 e che DEMO deve ancora essere costruito, l'elettricità da fusione su scala commerciale resta un obiettivo di lungo periodo, ben oltre il prossimo decennio.

Esistono anche iniziative private che puntano a tempi più brevi con macchine più compatte. Sono progetti interessanti, ma i loro annunci vanno valutati con prudenza finché non arrivano risultati sperimentali verificati.

Le sfide ancora aperte

• mantenere il plasma stabile per tempi lunghi;
• sviluppare materiali capaci di resistere al bombardamento dei neutroni;
• produrre il trizio all'interno dell'impianto, perché in natura è scarsissimo;
• ridurre i costi fino a renderli competitivi con le altre fonti.

La fusione nella nuova legge italiana sul nucleare

La legge delega sull'energia nucleare sostenibile, la n. 169 del 29 settembre 2026, include tra gli ambiti che il Governo dovrà disciplinare anche la ricerca, lo sviluppo e l'utilizzo dell'energia da fusione. Si tratta di un quadro di principi: le regole operative arriveranno con i decreti legislativi attesi entro dodici mesi dall'entrata in vigore della legge. Per la fusione, nel breve periodo, il ruolo dell'Italia resta soprattutto quello della ricerca, tra ITER, DTT e la rete di laboratori e università.

Domande frequenti

La fusione nucleare è pericolosa?

Il processo non può andare fuori controllo come una reazione a catena: se le condizioni del plasma vengono meno, la reazione si spegne. Restano rischi da gestire, come il trizio, che è radioattivo, e i materiali della macchina attivati dai neutroni.

ITER produrrà elettricità?

No. ITER è un esperimento: deve dimostrare un guadagno di energia nel plasma e collaudare le tecnologie. La produzione di elettricità spetterà alle macchine successive, come DEMO.

Cosa fa il DTT di Frascati?

Studia come gestire i flussi di calore molto elevati che il plasma scarica sulle pareti e sul divertore, un problema chiave per le future centrali a fusione.

Quando avremo centrali a fusione?

Non c'è una data ufficiale. Con ITER che inizierà a usare deuterio e trizio nel 2039 e DEMO ancora da realizzare, le prime centrali commerciali restano un obiettivo di lungo periodo, ben oltre il prossimo decennio.