Le future reazioni di fusione all'interno dei tokamak potrebbero produrre molta più energia di quanto si pensasse in precedenza, grazie a una nuova ricerca rivoluzionaria che ritiene che la legge fondamentale per tali reattori sia sbagliata. La fusione nucleare può fare di più!
Uno studio condotto dai fisici dello Swiss Plasma Center dell'École Fédérale Polytechnique de Lausanne (EFPL) ha rilevato che la densità massima dell'idrogeno è circa il doppio del limite di Greenwald, una stima ottenuta da esperimenti più di 30 anni fa.
La scoperta che i reattori a fusione possono effettivamente funzionare a densità di plasma di idrogeno ben superiori al limite di Greenwald per il quale sono progettati influenzerà il funzionamento del massiccio tokamak ITER in costruzione nel sud della Francia e influenzerà notevolmente i progetti dei successori di ITER, chiamati Demonstration centrale nucleare ((DEMO) Thermonuclear Demonstration Power Plant), ha riferito il fisico Paolo Ricci dello Swiss Plasma Center.
Ricci è uno dei leader del progetto di ricerca, che combina il lavoro teorico con i risultati di circa un anno di esperimenti presso tre diversi reattori termonucleari in tutta Europa: Tokamak à Configuration Variable (TCV) dell'EPFL, Joint European Torus (JET) a Culham nel Regno Unito, e tokamak con la modernizzazione di un divertore asimmetrico (ASDEX) presso l'Institute of Plasma Physics dal nome Max Planck a Garching in Germania.
I tokamak a forma di ciambella sono uno dei progetti di reattori a fusione più promettenti che potrebbero essere utilizzati per generare elettricità per la rete. Gli scienziati hanno lavorato per più di 50 anni per rendere la fusione controllata una realtà, a differenza della fissione nucleare, che produce energia scindendo grandi nuclei atomici, la fusione nucleare può generare ancora più energia fondendo insieme nuclei molto piccoli.
Il processo di fusione produce molte meno scorie radioattive rispetto al nucleare e l'idrogeno ricco di neutroni che utilizza come combustibile è relativamente facile da ottenere. Lo stesso processo alimenta stelle come il Sole, quindi la fusione controllata è stata paragonata a una "stella in un barattolo", ma poiché sulla Terra non sono possibili pressioni molto elevate al centro di una stella, le reazioni di fusione qui richiedono temperature più elevate che sulla Terra. il Sole.
La temperatura all'interno di un tokamak TCV, ad esempio, può superare i 120 milioni di °C, quasi 10 volte la temperatura del nucleo termonucleare del Sole, che è di circa 15 milioni di °C.
Diversi progetti nel campo dell'energia da fusione sono ora nella fase critica e alcuni ricercatori ritengono che il primo tokamak per generare elettricità per la rete potrebbe essere operativo entro il 2030. Più di 30 governi in tutto il mondo stanno anche finanziando il tokamak ITER, che dovrebbe produrre il suo primo plasma sperimentale nel 2025. Tuttavia, ITER non è progettato per generare elettricità. Ma i tokamak basati su ITER, che si chiameranno reattori DEMO, sono già in fase di sviluppo e potrebbero essere operativi entro il 2051.
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