Fusione nucleare, ottimi risultati su JET

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L’annuncio di EUROfusion: completato con successo il test con processi di fusione e tecniche di controllo previsti nelle future centrali a fusione

 

Sono oltre 300 gli scienziati di EUROfusion, provenienti da tutta Europa che stanno lavorando su JET, Joint European Torus. Attualmente è l’unico impianto in grado di operare con una miscela di combustibile composto da deuterio e trizio, la stessa miscela ad alte prestazioni che verrà utilizzata nelle future centrali a fusione. La maggior parte degli attuali esperimenti a fusione utilizza gas come idrogeno o deuterio, sperimentare il mix deuterio-trizio è essenziale per avvicinarsi il più possibile alle condizioni di una vera e propria centrale a fusione.

Gli esperimenti condotti su JET hanno ottimizzato le reazioni di fusione in deuterio-trizio e sviluppato tecniche per gestire la ritenzione del combustibile, l’eliminazione del calore e l’evoluzione dei materiali. Ciò ha fornito importanti informazioni per le operazioni di ITER e lo sviluppo delle future centrali a fusione.

Il contributo italiano su JET è stato molto significativo sin dalla sua costruzione. Ha visto l’Italia, con ENEA, CNR e Consorzio RFX e alcune università, impegnata nella realizzazione di numerosi sistemi diagnostici e successivamente nella partecipazione alle campagne sperimentali, con attività di misura e analisi dati, e nel programma di sviluppo delle tecnologie per la fusione.

Centrale nucleare – Foto di Kelly Lacy da Pexels

Questa campagna sperimentale è importante perché le intuizioni basate sui suoi risultati confermano le conoscenze acquisite nelle passate campagne sperimentali (2021) migliorando la comprensione dei plasmi in deuterio-trizio. Inoltre, ha consentito di investigare come processi osservati su impianti più piccoli scalino su progetti di fusione futuri di grandi dimensioni, e ha portato ad un progresso significativo nella gestione del trizio, sviluppando nuove tecnologie di monitoraggio e pulizia e innovazioni tecnologiche, come i sistemi diagnostici laser LID (Laser Induced Desorption – Quadrupole Mass Spectrometry) che sono cruciali per la futura sperimentazione su ITER.

Un grande successo della campagna DTE3 appena conclusa è stata la capacità di replicare gli esperimenti di fusione ad alta energia condotti nel 2021 (DTE2). Ciò dimostra l’affidabilità e la maturità delle metodologie operative del JET, essenziali per il successo di ITER. La campagna ha incluso test di diversi scenari operativi per gestire efficacemente il calore prodotto dal plasma. Disperdere energia nella regione del bordo mantenendo livelli elevati di energia nel nucleo del plasma è un aspetto critico per il futuro reattore.

Questo test, infine, ha fornito informazioni importanti sull’effetto dei neutroni (generati dalla fusione a 14,1 MeV che trasportano l’energia prodotta dalle reazioni di fusione fuori dal plasma) sui sistemi di raffreddamento e sull’elettronica, quest’ultimo punto in collaborazione con il CERN. Questa conoscenza è essenziale per progettare le future centrali a fusione sicure ed efficienti.

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