Widgets Magazine
07:15 26 Agosto 2019
Il reattore termonucleare

Rivoluzione nel settore dell’energia termonucleare?

© Depositphotos/ poznyakov
Mondo
URL abbreviato
8161

Negli ultimi 2 anni la Cina ha battuto i record di temperatura e tempi di mantenimento del plasma nel reattore termonucleare EAST e ha avviato la costruzione del nuovo tokamak CFETR.

Entrambe le strutture serviranno per la realizzazione di progetti a livello internazionale volti alla creazione del reattore sperimentale ITER e di quello commerciale DEMO. Sputnik vi spiega quanto vicino siano gli scienziati a realizzare il loro sogno: sfruttare questa nuova fonte energetica.

La Cina intende essere leader

La fusione nucleare controllata è un tentativo di imitare le reazioni del Sole per ottenere una nuova fonte energetica inesauribile ed ecologica. Per far questo è necessario portare i nuclei degli atomi di idrogeno a fondersi e a formare un atomo di elio. Teoricamente in questa reazione si sprigiona una grande quantità di energia.

Il problema è che i nuclei atomici hanno carica positiva. Per fondersi devono superare la barriera di Coulomb e per fare questo necessitano di energia, ovvero di calore.

Gli scienziati hanno capito come scaldare gli isotopi di idrogeno (deuterio e trizio), che fungono da carburante, fino a milioni di gradi. Ma il plasma che si forma non è resistente, si raffredda in pochi secondi e questo lasso di tempo è troppo limitato perché prenda avvio una reazione stabile di fusione nucleare.

Sebbene non tutti i problemi tecnici e scientifici siano stati risolti, in Francia è in costruzione un potente reattore termonucleare sperimentale, l’ITER, volto a dimostrare quanto sia promettente questo tipo di energia. Tutta la comunità internazionale vi ha rivolto l’attenzione. Dei progetti cinesi, invece, si sa meno. Ma la Cina ha dichiarato di voler prendere la leadership del settore dell’energia termonucleare.

In Cina è attivo il primo tokamak al mondo basato su magneti superconduttori. Di recente, è stata avviata la costruzione di una piattaforma per un’installazione ancor più grande che rappresenta una fase successiva del percorso per la commercializzazione di quest’energia.

Difficile arrivare al successo

EAST è un tokamak moderno (reattore toroidale) su modello sovietico costruito nella città cinese di Hefei dall’Istituto di fisica del plasma presso l’Accademia cinese delle scienze. Il luogo di mantenimento del plasma è garantito dai magneti superconduttori. Un sistema analogo viene ricreato anche all’ITER.

All’EAST il plasma intrappolato dai magneti viene riscaldato fino a 100 milioni di gradi (temperatura che supera di qualche volta quella del Sole) e mantenuto a uno stato stabile per 101,2 secondi: al momento un record a livello mondiale.

Un recente articolo parla dei traguardi che hanno permesso all’EAST di avanzare nel settore dell’energia termonucleare. In particolare, gli autori dell’articolo sottolineano l’efficacia del divertore in tungsteno dotato di un impianto di raffreddamento ad acqua: si tratta di un dispositivo collocato sulla parete del reattore che contribuisce a stabilizzare il plasma. Hanno dato i loro frutti gli sforzi profusi per garantire l’approvvigionamento energetico del reattore.

È stato scoperto che è utile contaminare il plasma con particelle di neon. Infatti, quando il plasma viene portato a temperature fino a 100 milioni di gradi, al suo interno si formano campi elettrici a vortice che fanno accelerare gli elettroni quasi fino alla velocità della luce. Il flusso di queste particelle ad alta energia, entrando nelle pareti del reattore, può danneggiarle in maniera grave. Gli elementi estranei raffreddano leggermente il plasma interrompendo però l’avviarsi al suo interno di processi indesiderati.

I risultati degli esperimenti sull’EAST permetteranno agli scienziati cinesi di costruire un nuovo tokamak, il CFETR (China Fusion Engineering Test), sempre ad Hefei.

La costruzione del CFETR comincerà nel 2021 e si concluderà nel 2035. Produrrà migliaia di megawatt di energia, ovvero 2 volte di più dell’ITER.

I creatori sperano di ottenere da questo reattore 12 volte più energia di quella che impiegheranno per costruirlo.

La Cina vuole portare a termine i test sul CFETR prima che l’Europa dia avvio alla costruzione del primo reattore termonucleare a fini commerciali al mondo, il DEMO.

Tags:
Cina, termonucleare
RegolamentoDiscussione
Commenta via FacebookCommenta via Sputnik