Il reattore Baby Fusion, largo meno di un metro, supera i 100 milioni di °C

Jun 02, 2023

Temperature sette volte più calde del centro del Sole sono state raggiunte in un reattore nucleare largo meno di un metro (3 piedi). Gli ioni all'interno del Tokamak ST40 sferico sono saliti a oltre 100 milioni di gradi Celsius, battendo il record per questo tipo di reattore.

Cento milioni di gradi Celsius (circa 180 milioni di gradi Fahrenheit) erano stati precedentemente raggiunti solo in reattori molto più grandi che richiedevano molta più potenza. Si tratta di un risultato epocale in quanto dimostra che le giuste condizioni per la fusione possono essere create in reattori più compatti come l'ST40, che richiedono meno energia per funzionare.

"Mentre i laboratori nazionali hanno riportato temperature del plasma superiori a 100 [milioni] di gradi in tokamak convenzionali almeno 15 volte più grandi, il traguardo di Tokamak Energy è stato raggiunto in cinque anni in un tokamak sferico compatto", ha dichiarato a IFLScience Stuart White di Tokamak Energy. "I tokamak sferici massimizzano la potenza di fusione con maggiore efficienza, nonché minori investimenti di capitale, costi operativi e un ingombro ridotto rispetto ai tokamak convenzionali. Questo è l'approccio ottimale sia dal punto di vista scientifico che commerciale."

In generale, è più difficile realizzare la fusione in un reattore più piccolo che in uno più grande. Per capirne il motivo, facciamo prima un breve riassunto sulla fusione nucleare.

La fusione avviene quando due atomi si combinano, liberando enormi quantità di energia. Questo perché all'interno di ogni atomo c'è un nucleo attorno al quale orbitano elettroni e contiene protoni e neutroni. Quando si sbattono due atomi insieme con sufficiente forza, i loro nuclei si combinano, rilasciando grandi quantità di energia.

È positivo perché tutto ciò di cui ha bisogno come combustibile è l'idrogeno, l'elemento più abbondante nell'universo, ma è un lavoro duro perché far sì che gli atomi si combinino (formando l'elio) richiede temperature e pressioni enormi. Raggiungere queste condizioni all'interno di un reattore di solito richiede molto kit e spazio, ma qui abbiamo l'ST40 che svolge il lavoro di reattori che necessitano di circa 2,6 chilometri quadrati (1 miglio quadrato) per funzionare in una sorta di uovo di metallo largo un metro .

"Questi risultati dimostrano per la prima volta che le temperature ioniche rilevanti per la fusione commerciale a confinamento magnetico possono essere ottenute in una ST compatta ad alto campo e sono di buon auspicio per le centrali elettriche a fusione basate sulla ST ad alto campo", hanno scritto i ricercatori dietro il risultato.

Sebbene storie dell’orrore come il disastro di Chernobyl del 1986 abbiano lasciato molti titubanti riguardo all’energia nucleare, come fonte di energia è probabilmente imbattibile quando si tratta di sostenibilità e impatto ambientale. Con una popolazione in continua crescita alla ricerca di molteplici dispositivi, veicoli elettrici ed energia sufficiente per far funzionare tutto, la generazione di energia su larga scala come quella ottenuta attraverso la fusione nucleare è uno dei modi più ecologici per arrivarci.

Questo salto di qualità nella tecnologia della fusione potrebbe un giorno aprire la strada alla realizzazione di energia nucleare in grado di soddisfare la domanda energetica in continua crescita della popolazione umana.

"Questo importante risultato sottoposto a revisione paritaria dimostra per la prima volta che le temperature del plasma rilevanti per l'energia di fusione commerciale possono essere ottenute in un tokamak sferico compatto e ad alto campo", ha affermato in una nota il dottor Steven McNamara, direttore scientifico di Tokamak presso Tokamak Energy. "Se combinato con la nostra tecnologia magnetica leader a livello mondiale e con l'espansione delle operazioni, ci dà grande fiducia che il design del tokamak sferico più efficiente ed economico rappresenti la strada migliore per ottenere energia di fusione commerciale pulita e dispiegabile a livello globale."

Quindi, ecco a te, piccolo reattore a fusione. La ST40 è cresciuta.

Lo studio è pubblicato su Nuclear Fusion.

[H/T: Avviso scientifico]

Questo articolo è stato modificato con una citazione corretta di Stuart White.