L’Università di Princeton ha certificato un nuovo fondamentale risultato nella strada verso il nucleare da fusione, con il record ottenuto dal WEST Tokamak della Cea. Gli altri dati della sperimentazione.
Sei minuti di energia da fusione per il reattore Tokamak
Il Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL), negli Stati Uniti, ha certificato un nuovo record per il reattore Tokamak rivestito di tungsteno della Cea, il Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives, ente pubblico francese di ricerca scientifica nei settori dell’energia, della difesa, delle tecnologie dell’informazione, delle scienze della materia, delle scienze della vita e della salute.
Un risultato fondamentale nella strada verso la fusione nucleare, con il reattore che ha tenuto il plasma per sei minuti, grazie a 1,15 gigajoule di energia, una temperatura dell’elettrone centrale allo stato stazionario di 4 keV (50 milioni di gradi Celsius) e una densità elettronica doppia di quella di scariche ottenute nella precedente configurazione del tokamak, Tore Supra.
Il risultato è stato raggiunto durante l’ultima campagna sperimentale del WEST Tokamak, iniziata a metà gennaio 2024 e conclusa il 26 aprile scorso, dopo un periodo di sperimentazione di quattro mesi.
Gli altri risultati della sperimentazione
Oltre al record della durata del plasma, l’ultima campagna sperimentale ha fatto progressi anche in altri ambiti. Secondo quanto riportato dal sito della Cea, è stato esplorato lo scenario del plasma “radiazione X-Point“, che ha portato all’ottenimento di plasmi di un minuto con bassa temperatura degli elettroni (T e < 5 eV) nel divertore.
Questi plasmi radianti, si legge nel comunicato, consentono una migliore distribuzione dei flussi di calore sui componenti rivolti verso il plasma, migliorandone significativamente la durata.
Sono stati, inoltre, implementati con successo diversi nuovi strumenti diagnostici, alcuni dei quali sviluppati e installati da collaboratori internazionali, fornendo nuove misurazioni per caratterizzare il plasma del nucleo e dei bordi.
Una delle sfide che i reattori devono affrontare per evitare danni di ogni tipo è proprio mantenere il bordo del plasma di fusione abbastanza freddo, da permettere al reattore di continuare a funzionare in sicurezza.
Infine, sono stati stabiliti anche nuovi record per i sistemi di iniezione di potenza, con 5,8 MW immessi dal sistema di riscaldamento ibrido inferiore e azionamento di corrente e oltre 4 MW dal sistema di riscaldamento a risonanza ciclotronica ionica.
Che cos’è il tokamak?
Tokamak sta per “camera toroidale magnetica” in russo ed è una macchina per la fusione termonucleare controllata di forma toroidale, cioè simile ad una ciambella. Al suo interno c’è il plasma, un gas caldissimo e rarefatto, di ioni ed elettroni, che viene mantenuto lontano dalle pareti interne grazie ad un campo magnetico. Infatti, in un campo magnetico le particelle dotate di carica elettrica non possono muoversi liberamente ma sono costrette a seguire la direzione del campo stesso. Nel Tokamak il campo magnetico si richiude su se stesso percorrendo la ciambella , senza mai intercettare il contenitore fisico.
Nel sud della Francia, a Cadarache, è in costruzione ITER, il primo reattore sperimentale che avrà lo scopo di dimostrare la fattibilità dell’energia da fusione producendone in quantità significative. Si prevede che il primo plasma venga accesso nel 2025.
