Fusione e fissione nucleare: le differenze, cos’è il tokamak e a che punto siamo

di Redazione Ecoseven – 12/07/2026

Fusione e fissione nucleare vengono spesso confuse, ma sono processi opposti. La fissione, quella che alimenta le centrali nucleari di oggi e le bombe atomiche, spezza nuclei pesanti come l’uranio per liberare energia. La fusione, quella che accende il Sole, fa il contrario: unisce nuclei leggeri come l’idrogeno, e promette un’energia enorme, pulita e priva di scorie a lunga vita, senza rischio di reazioni fuori controllo. Il problema è che replicarla sulla Terra è difficilissimo, e nonostante decenni di ricerca non esiste ancora un reattore a fusione capace di produrre elettricità in modo continuativo. La corsa però accelera: il Giappone ha appena annunciato un impianto pilota per gli anni attorno al 2030, e l’Italia partecipa con progetti come il tokamak di Frascati. Ecco le differenze, cos’è il tokamak e a che punto siamo davvero.

Qual è la differenza tra fusione e fissione nucleare

Le due reazioni liberano entrambe energia dal nucleo degli atomi, ma in modo opposto.

Nella fissione nucleare, un nucleo pesante e instabile — tipicamente uranio-235 o plutonio — viene colpito da un neutrone e si spezza in nuclei più piccoli, liberando energia e altri neutroni che innescano una reazione a catena. È il processo usato in tutte le centrali nucleari oggi in funzione e, in forma non controllata, nella bomba atomica. Produce scorie radioattive che restano pericolose per migliaia di anni.

Nella fusione nucleare, avviene il contrario: due nuclei leggeri — di solito isotopi dell’idrogeno, deuterio e trizio — si uniscono formando un nucleo più pesante (elio) e liberando una quantità di energia ancora maggiore per unità di massa. È la reazione che alimenta il Sole e le stelle. Non innesca reazioni a catena incontrollabili e non produce scorie ad alta radioattività di lunga durata: per questo è considerata la frontiera più promettente dell’energia pulita.

La differenza pratica tra fusione e fissione nucleare è enorme: la fissione è una tecnologia matura ma con il problema delle scorie e della sicurezza; la fusione è più pulita e sicura in linea di principio, ma ancora sperimentale.

Perché la fusione è così difficile da realizzare

Se la fusione è così vantaggiosa, perché non la usiamo già? Perché ricrearla sulla Terra richiede condizioni estreme. Per far avvicinare e fondere due nuclei, che essendo carichi positivamente si respingono, servono temperature dell’ordine di 100-150 milioni di gradi, molto più calde del centro del Sole. A quelle temperature la materia diventa plasma, un gas ionizzato che nessun contenitore fisico può toccare senza vaporizzarsi.

La sfida, quindi, non è solo raggiungere quelle temperature, ma confinare il plasma abbastanza a lungo e in modo abbastanza stabile perché la fusione produca più energia di quanta se ne spende per innescarla. È qui che entrano in gioco le macchine come il tokamak.

Fusione e fissione nucleare: cos’è il tokamak?

Il tokamak è la macchina più studiata per la fusione a confinamento magnetico. Il nome è l’abbreviazione russa di “camera toroidale magnetica”: ha la forma di una ciambella (un toroide) e al suo interno confina il plasma non con pareti solide, ma con potentissimi campi magnetici generati da magneti superconduttori.

Il principio è tenere il plasma sospeso e compresso al centro della camera, lontano dalle pareti, così da mantenerlo caldo e denso abbastanza da innescare la fusione. È la configurazione su cui punta la maggior parte dei grandi progetti internazionali, a partire da ITER, il reattore sperimentale in costruzione in Francia con la collaborazione di decine di Paesi.

Il tokamak non è però l’unica strada. Esiste anche lo stellarator, una configurazione dalla geometria più complessa ma potenzialmente più stabile, e altri approcci basati sul confinamento inerziale con laser. La ricerca procede in parallelo su più fronti.

A che punto siamo con la fusione nucleare

Qui serve realismo, perché tra gli annunci entusiastici e la realtà c’è una distanza importante. Ad oggi non esiste alcun reattore a fusione in grado di produrre elettricità in modo continuativo e immetterla in rete: gli impianti esistenti sono sperimentali e servono a studiare il confinamento del plasma. Per un impiego su scala industriale, la maggior parte degli esperti indica orizzonti che vanno oltre la metà del secolo.

Questo non significa che il campo sia fermo, anzi: gli investimenti globali sono cresciuti di miliardi di dollari e i progressi tecnologici si susseguono. Il record di durata del plasma è stato più volte battuto, i magneti superconduttori ad alta temperatura hanno superato test importanti, e diverse startup private puntano ad accorciare i tempi rispetto ai grandi progetti pubblici.

Va tenuta ferma la distinzione, però: un impianto “pilota” o “dimostrativo” atteso per il 2030 non è una centrale che alimenterà le case, ma un prototipo che deve dimostrare la fattibilità della produzione di energia. Il passaggio dalla dimostrazione alla rete elettrica richiederà altri anni.

Il Giappone accelera (e l’Italia partecipa)

La corsa alla fusione è sempre più internazionale, e il Giappone è tra i protagonisti. All’inizio di luglio 2026 la startup giapponese Helical Fusion e lo storico gruppo di costruzioni Hazama Ando hanno firmato un accordo per realizzare Helix KANATA, un impianto di fusione pilota che dovrebbe entrare in funzione negli anni attorno al 2030, all’interno del programma Helix per la fusione commerciale. Il progetto giapponese punta sulla configurazione stellarator anziché sul tokamak, a conferma che la corsa procede su tecnologie diverse.

Il Giappone è del resto già in prima linea: a Naka ospita il JT-60SA, il più grande tokamak del mondo, frutto di una collaborazione tra Giappone e Unione europea a cui l’Italia ha contribuito con componenti e ricerca attraverso l’ENEA, il CNR e il consorzio RFX.

E proprio l’Italia ha un suo progetto di punta: il DTT (Divertor Tokamak Test), il reattore sperimentale a fusione in costruzione presso il centro ricerche ENEA di Frascati, pensato per risolvere uno dei problemi tecnici chiave nella gestione del plasma. Un segnale che, nella ricerca sulla fusione, il nostro Paese non è uno spettatore.

 

FAQ – Domande frequenti

Qual è la differenza tra fusione e fissione nucleare?

Sono processi opposti. La fissione spezza nuclei pesanti (come l’uranio) e alimenta le centrali nucleari attuali e le bombe atomiche, producendo scorie radioattive a lunga vita. La fusione unisce nuclei leggeri (come l’idrogeno), è la reazione che alimenta il Sole, libera ancora più energia per unità di massa e non produce scorie ad alta radioattività di lunga durata.

Cos’è un tokamak e come funziona?

Il tokamak è una macchina a forma di ciambella (toroide) progettata per la fusione a confinamento magnetico. Al suo interno il plasma, cioè il gas ionizzato portato a oltre 100 milioni di gradi, viene confinato e compresso da potenti campi magnetici, senza toccare le pareti. È la configurazione su cui puntano i principali progetti internazionali, come ITER in Francia.

La fusione nucleare è pericolosa come la fissione?

No, in linea di principio è molto più sicura. La fusione non innesca reazioni a catena incontrollabili: se il confinamento del plasma viene meno, la reazione semplicemente si spegne, senza rischio di fusione del nocciolo come nella fissione. Inoltre non produce scorie radioattive ad alta pericolosità e lunga durata. I rischi di incidenti gravi tipici delle centrali a fissione non si applicano.

Quando avremo energia dalla fusione nucleare?

Non a breve, per uso su rete. Oggi non esistono reattori a fusione capaci di produrre elettricità in modo continuativo: gli impianti sono sperimentali. Diversi progetti puntano a impianti pilota o dimostrativi attorno al 2030, ma questi sono prototipi, non centrali commerciali. Per una produzione su scala industriale la maggior parte degli esperti indica orizzonti oltre la metà del secolo.

Cos’è il progetto giapponese Helix KANATA?

È un impianto di fusione pilota annunciato nel luglio 2026 dalla startup giapponese Helical Fusion insieme al costruttore Hazama Ando, previsto in funzione negli anni attorno al 2030 nell’ambito del programma Helix per la fusione commerciale. A differenza dei tokamak, punta sulla configurazione stellarator, considerata potenzialmente più stabile per il funzionamento continuo.

In breve su fusione e fissione nucleare

Fusione e fissione nucleare sono processi opposti: la fissione spezza nuclei pesanti come l’uranio e alimenta le centrali di oggi, con il problema delle scorie; la fusione unisce nuclei leggeri come l’idrogeno, è la reazione che accende il Sole, ed è più pulita e sicura, ma difficilissima da realizzare sulla Terra perché richiede temperature di oltre 100 milioni di gradi. Per confinare il plasma a quelle temperature si usa il tokamak, una camera a forma di ciambella che imprigiona il gas ionizzato con campi magnetici, ma esistono anche altre vie come lo stellarator. Nonostante decenni di ricerca, non esiste ancora un reattore capace di immettere energia da fusione in rete: gli impianti sono sperimentali e i primi prototipi pilota sono attesi attorno al 2030, con l’uso su scala industriale oltre la metà del secolo. La corsa accelera a livello mondiale: il Giappone ha annunciato l’impianto pilota Helix KANATA, e l’Italia partecipa con il tokamak DTT di Frascati e il contributo al JT-60SA.

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ATTENZIONE: Questo articolo su fusione e fissione nucleare ha finalità informative e divulgative. I dati su tempistiche, temperature e caratteristiche degli impianti si riferiscono allo stato della ricerca alla data di pubblicazione e possono evolvere: la ricerca sulla fusione è in rapido sviluppo e le previsioni sui tempi di realizzazione sono soggette a incertezza. Le indicazioni su un impiego commerciale “oltre la metà del secolo” riflettono la valutazione prevalente della comunità scientifica, non una data certa.

Fonti principali: comunicato Helical Fusion e Hazama Ando sull’impianto pilota Helix KANATA (annuncio 6 luglio 2026, in funzione previsto attorno al 2030); documentazione su ITER e sul reattore JT-60SA a Naka (collaborazione Giappone-Unione europea, con contributo italiano di ENEA, CNR e consorzio RFX); informazioni sul progetto DTT – Divertor Tokamak Test in costruzione presso il Centro Ricerche ENEA di Frascati; letteratura tecnica e divulgativa sulla fisica della fusione a confinamento magnetico. La distinzione tra impianti sperimentali/pilota e centrali commerciali per la produzione di energia in rete è stata mantenuta come criterio centrale per evitare aspettative fuorvianti. Fusione e fissione nucleare.