Il più grande esperimento di fusione nucleare al mondo, il Joint European Torus (JET), ha iniziato questo mese una nuova ondata di take a look at.
In una dichiarazione dell’autorità per l’energia atomica del Regno Unito, è stato annunciato che i ricercatori di EUROfusion presso JET, che si trova a Oxford, in Inghilterra, hanno iniziato a testare la fusione nucleare utilizzando elio e idrogeno, e poi combustibili a base di deuterio e trizio.
La fusione nucleare è il processo che alimenta il Sole: gli atomi di idrogeno si scontrano, fondendosi insieme per formare un atomo di elio, rilasciando enormi quantità di energia mentre lo fanno. La reazione richiede una grande quantità di energia per iniziare, tuttavia, poiché gli atomi di idrogeno devono scontrarsi a velocità molto elevate per fondersi.
“Prendiamo atomi di idrogeno leggeri, li fondiamo insieme, producendo un atomo di qualcos’altro”, ha detto Fernanda Rimini, Senior Manager di JET. Newssettimana. “E questo qualcos’altro ha un po’ meno massa dei due originali. Quindi, a causa dell’equazione di Einstein, E = MC2, quella massa si trasforma in energia. Ecco come la fusione produce energia. Ci sono molte reazioni che puoi usare: quella che usiamo ha due isotopi di idrogeno chiamati deuterio e trizio”.
EUROfusione / UKAEA
Il deuterio e il trizio sono atomi di idrogeno con uno e due neutroni nel loro nucleo insieme al loro singolo protone, rispettivamente. Questo combustibile viene riscaldato e compresso per creare un plasma di idrogeno tremendous caldo e tremendous pressurizzato, necessario per la fusione. Questo plasma viene quindi contenuto utilizzando magneti.
“[JET] è un reattore sperimentale, ma non è mai stato progettato per produrre effettivamente elettricità o produrre energia in eccesso rispetto a quella che immettiamo”, ha detto Rimini. “Questa è quella che viene chiamata fusione a confinamento magnetico. [JET]penso, è il più grande di questi esperimenti attualmente operativi nel mondo”.
JET ha battuto il document mondiale di energia di fusione sostenuta lo scorso anno con 59 megajoule di energia di fusione sostenuta prodotta in cinque secondi.
“Il record è che non solo abbiamo prodotto fusione, fusione misurabile, e abbiamo prodotto circa il doppio di quanto abbiamo fatto nel 1997”, ha detto Rimini. “Ma l’abbiamo prodotto in cinque secondi, quindi è abbastanza stabile, è abbastanza lungo, è il più lungo possibile perché l’esperimento non è progettato per durare molto più a lungo.”
Se sfruttassimo appieno la fusione nucleare, potremmo generare elettricità utilizzando solo idrogeno come combustibile e producendo solo elio come sottoprodotto, senza gasoline serra o residui radioattivi tossici.
Tuttavia, diversi blocchi stradali si trovano sulla nostra strada per raggiungere questo punto. Siamo appena riusciti a ottenere l’accensione in un laboratorio di ricerca al NIF, il che significa essenzialmente che la reazione stessa ha prodotto energia sufficiente per essere autosufficiente. In secondo luogo, ci sono vari problemi legati al mantenimento delle intense temperature del plasma all’interno del reattore a fusione nucleare tokamak.
“Un elemento essenziale del piano di ricerca di ITER è esplorare il controllo dell’interazione del plasma con la parete ad alte temperature di fusione”, ha affermato nella dichiarazione il responsabile della scienza e delle operazioni di ITER, il dott. Tim Luce.
“È un problema perché il plasma è molto, molto caldo e tutta l’energia che immetti, per riscaldare questo plasma a 150 milioni di gradi, deve uscire come radiazione o come conduzione di energia, in pratica”, ha detto Rimini. “Le pareti della macchina nell’esperimento, nel nostro caso, sono fatte di metallo, e questo metallo entra e inquina il nostro plasma.”
Secondo il comunicato stampa, nelle prossime 16 settimane di esperimenti al JET, i ricercatori di EUROfusion studieranno il comportamento del plasma e testeranno l’impatto dell’elio sulla parete di tungsteno e berillio del JET. Questi take a look at su piccola scala al JET contribuiranno a consentire a ITER in Francia di iniziare a funzionare una volta completata la costruzione.