ELISE, uno degli esperimenti chiave condotti nell'ambito dello sviluppo del reattore a fusione ITER, ha raggiunto un obiettivo chiave. I raggi riscaldanti del plasma hanno raggiunto un'intensità adatta agli scopi pratici.
Ogni giorno abbiamo a che fare con gli effetti della fusione nucleare.
Come ci ricordano gli scienziati dell'Istituto di fisica del plasma. Max Planck, reazioni di questo tipo generano stelle, compreso il Sole. In tali processi, i nuclei atomici leggeri si combinano per formare nuclei più grandi, rilasciando enormi quantità di energia.
Nel frattempo, nel progetto internazionale ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), nel sud della Francia si sta costruendo un reattore di ricerca a fusione, che mira a produrre energia utilizzando reazioni simili.
I fisici vogliono raggiungere una potenza di 500 megawatt, ovvero dieci volte superiore alla potenza necessaria per far funzionare il reattore. L'energia verrà creata nel plasma che è stato riscaldato a – nota – 150 milioni di gradi Celsius. Circa la metà di questa energia proverrà da atomi di idrogeno accelerati ad alte velocità (in particolare deuterio, noto anche come idrogeno pesante).
Questo sistema funziona producendo prima ioni idrogeno negativi, che vengono poi accelerati in un campo elettrico e poi riconvertiti in atomi elettricamente neutri.
Si prevede che due di questi raggi forniranno 16,5 megawatt di potenza ciascuno.
Questa tecnologia è in fase di test nell'esperimento ELISE (Large Ion Source Extraction Experiment). L'obiettivo è ottenere, tra le altre cose: un fascio di atomi adeguatamente denso e un funzionamento continuo.
Il dispositivo creato è circa la metà delle dimensioni del sistema destinato a funzionare presso ITER.
ELISE è riuscita a battere un record mondiale: il tempo di funzionamento del raggio ad alta intensità è aumentato di dieci volte (fino a 600 secondi). Pertanto, sono stati ottenuti parametri adatti per il reattore ITER.
La parte centrale dell'elemento testato è la fonte di ioni idrogeno.
Su ITER, il raggio proveniente da queste sorgenti avrà una sezione trasversale di 1 x 2 metri, mentre su ELISE sarà la metà di quella dimensione.
Gli scienziati spiegano che il compito estremamente difficile è quello di mantenere le travi risultanti omogenee in tutta la loro sezione trasversale e stabili nel tempo. Allo stesso tempo, bisogna fare attenzione a garantire che il minor numero possibile di elettroni liberi fuoriesca dai raggi, poiché danneggiano il dispositivo.
L'estensione del tempo di funzionamento del sistema presentato è ora possibile, tra l'altro, grazie al migliore controllo di detti elettroni.
“Il prossimo passo sarà uno scenario in cui i valori ITER adeguati possano essere raggiunti in modo rapido e affidabile”, ha affermato il Dr. Ursel Fantz, coinvolto nei lavori.
I ricercatori intendono raggiungere standard simili anche utilizzando l'idrogeno pesante, che sarà utilizzato in ITER. Successivamente si intende prolungare la durata dei pacchetti fino a un'ora.
“Tecnicamente il sistema ELISE è pronto per raggiungere questi obiettivi”, ha sottolineato il professore. Fantz.
Maggiori informazioni su Pagina dell'esperimento. (porta)
Marek Matacz
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