Ricercatori del Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti EUA (DOE) alcançaram um novo marco na tecnologia de fusão. Eles registraram um novo recorde para um dispositivo de fusão revestido internamente de tungstênio, que é considerado o elemento mais adequado para máquinas de fusão em escala comercial.
Il dispositivo ha mantenuto con successo un plasma di fusione calda di circa 50 milioni di gradi Celsius per sei minuti senza precedenti, con 1,15 gigajoule di energia iniettati. Ciò segna un aumento del 15% di energia e una doppia densità rispetto ai risultati precedenti. La capacità di sostenere un plasma caldo e denso è fondamentale per generare energia affidabile per la rete.
Il record è stato stabilito in un dispositivo di fusione noto come WEST, l’ambiente di tungsteno (W) nel Tokamak allo stato stazionario, gestito dalla Commissione francese per le energie alternative e l’energia atomica (CEA).
Le reazioni di fusione, essenziali per l’energia del Sole e per la vita sulla Terra, presentano un dilemma impegnativo quando si tratta di replicare il processo sul nostro pianeta. Ad un estremo, la fusione viene innescata istantaneamente nel cuore di una bomba all’idrogeno, liberando un’immensa energia capace di devastare una città.
D'altro canto, la fusione può essere realizzata a livello di banco di laboratorio con ritorni energetici minimi, come dimostrato nel padiglione della General Electric all'Esposizione Mondiale. New York di 1964.
La vera sfida sta nel colmare questi estremi per creare un reattore in grado di generare più energia di quanta ne consumi su scala sostenibile, pratica e commerciale.
Per raggiungere questo obiettivo, il reattore non solo deve essere in grado di sostenere la fusione, ma anche di farlo in modo coerente e su larga scala. Ciò richiede una macchina in grado di resistere agli immensi stress coinvolti nella replicazione delle condizioni riscontrate nel nucleo del Sole.
Secondo il PPPL del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti EUA, il recente risultato di WEST è degno di nota. WEST ha sostenuto una reazione per sei minuti dopo un'iniezione di 1,15 gigajoule di potenza e ha raggiunto una temperatura dell'elettrone centrale allo stato stazionario di 4 keV. Sebbene non sia un record assoluto, la praticità del WEST lo distingue.
Situato nel centro di ricerca centrale nucleare di Cadarache, Bouches-du-Rhône, in Provenza, Francia, WEST è una versione modificata del tokamak Tore Supra. Durante i sei minuti di funzionamento, il plasma all'interno dei campi magnetici del reattore ha raggiunto una temperatura di 50 milioni di °C (90 milioni di °F) e ha generato il 15% di energia in più con una densità doppia rispetto al plasma.
Il clou di questo risultato è stato il fatto che è stato effettuato in una camera tokamak dotata di rivestimento in tungsteno. Le versioni precedenti utilizzavano un rivestimento in grafite, che forniva prestazioni superiori. Tuttavia, la grafite presenta lo svantaggio di assorbire combustibile, rendendola inadatta per un reattore commerciale. Al contrario, il tungsteno ha un tasso di assorbimento del carburante molto più basso, il che lo rende più pratico e desiderabile.
Tuttavia, gli atomi di tungsteno possono entrare nel plasma, provocandone un rapido raffreddamento. Secondo PPPL, sebbene il WEST sia ancora lontano dall'essere un reattore pratico, rappresenta un progresso significativo poiché il laboratorio continua a perfezionare l'uso del tungsteno.
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