Fusione nucleare

ENEA ha progettato un dispositivo salvavita unico al mondo per la protezione dal surriscaldamento (quench) dei magneti superconduttori nei futuri reattori a fusione nucleare. L'innovazione tecnologica sarà testata per la prima volta sul tokamak DTT, l'infrastruttura per la ricerca sull'energia da fusione in costruzione presso il Centro Ricerche di Frascati (Roma).

I ricercatori del Consorzio RFX di Padova hanno sviluppato una tecnologia innovativa per realizzare a freddo giunzioni metalliche non saldate, compatibili con alti carichi termici e meccanici, con un significativo vantaggio nei costi e tempi di produzione. Al Consorzio RFX è stato affidato un compito cruciale per la comunità scientifica che lavora nell’ambito della fusione termonucleare controllata. Si tratta del nuovo impianto PRIMA, attualmente in costruzione presso l’Area del CNR di Padova, che ha lo scopo di realizzare, installare e testare l’iniettore di fasci di neutri che servirà a riscaldare il plasma di ITER. Il reattore sperimentale ITER, attualmente in costruzione a Cadarache in Francia, è un progetto di collaborazione internazionale che punta a dimostrare l’utilizzabilità della fusione termonucleare controllata come possibile fonte di energia per le prossime generazioni.

(in lingua inglese) The vacuum vessel is a hermetically‐sealed steel container inside the cryostat that houses the fusion reaction and acts as a a first safety nuclear containment barrier. In its doughnut‐shaped chamber, or torus, the plasma particles spiral around continuously without touching the walls.

La fusione a confinamento magnetico prevede il riscaldamento del gas di deuterio-trizio a 150-200 milioni di °C, per poi mantenerlo in un’opportuna configurazione di equilibrio ed evitarne il contatto con le pareti della camera di reazione. Nel confinamento magnetico, il gas (plasma) è confinato in una camera a forma di ciambella mediante intensi campi magnetici prodotti da bobine magnetiche avvolte intorno alla camera stessa.

I consumi elettrici costituiscono almeno il 50% della domanda di energia, le rinnovabili sono intrinsecamente limitate dalla possibilità di regolare la potenza a seconda del fabbisogno (storage), dalla prossimità dove l’energia è richiesta (trasporto) e dall'economicità legata a sovvenzioni. Focus sulla fusione.

La fusione termonucleare controllata rappresenta una delle più promettenti future fonti di energia grazie alla sua caratteristica di risorsa pulita, rinnovabile e dunque potenzialmente inesauribile. Il tentativo di riprodurre sulla Terra il processo che da miliardi di anni alimenta tutte le stelle attive dell'universo, è reso, però, difficoltoso dall'incapacità attuale di realizzare in laboratorio un confinamento ottimale del plasma in condizioni di alta temperatura e densità. Queste condizioni sono necessarie per vincere la repulsione Coulombiana e portare i nuclei reagenti al range di distanza della loro interazione forte. Uno dei campi di ricerca più attivi nell'ambito della fusione nucleare è quello che studia l'ottimizzazione del confinamento del plasma sfruttando l'effetto dell'applicazione di campi magnetici. In lingua inglese