Lo scorso 30 settembre scienziati e ingegneri del Massachusetts Insitute of Technology (Mit) al Plasma Science and Fusion Center hanno compiuto un passo in avanti nella produzione di energia pulita con la fusione nucleare. Il team di ricercatori ha infatti raggiunto un nuovo record per quanto riguarda la pressione del plasma nel reattore sperimentale di tipo tokamak chiamato Alcator C-Mod. La pressione del plasma è un fattore chiave nella produzione di energia tramite fusione nucleare, e la ricerca del Mit ha ottenuto oltre due atmosfere di pressione per la prima volta.
“Questo è un traguardo che evidenzia le alte probabilità di successo del programma Alcator C-Mod al Mit”, ha sostenuto Dale Meade del Princeton Plasma Physics Laboratory, che però non ha preso parte all’esperimento.
“Il risultato appena raggiunto è la conferma che l’alta pressione richiesta per bruciare il plasma può essere meglio ottenuta con reattori tokamak ad alto campo magnetico come l’Alcator C-Mod”, ha spiegato invece Riccardo Betti, docente di ingegneria meccanica, fisica e astronomia alla University of Rochester.
La fusione nucleare è un processo dal quale poter ottenere in futuro una fonte approssimativamente illimitata di energia pulita e sicura. È in pratica lo stesso processo che avviene all’interno del Sole e può essere riprodotto in reattori che simulano appunto il plasma di una stella, fatto di gas che bruciano a temperature elevatissime. Precisamente, il plasma è un gas ionizzato, cioè composto di particelle cariche, che interagiscono con un campo elettromagnetico.
I reattori nucleari tokamak – ma anche quelli di tipo stellarator – funzionano grazie al confinamento del plasma: per innescare una reazione di fusione nucleare è necessario confinare il plasma in un campo magnetico e poi riscaldarlo ad altissime temperature.
Da oltre cinquant’anni è noto agli scienziati che per rendere possibile la fusione nucleare sulla Terra il plasma deve scaldarsi a più di 50 milioni di gradi, deve essere stabile sotto una pressione elevata ed essere confinato in un determinato volume. Una fusione efficace richiede anche che il prodotto dei tre fattori – la densità delle particelle di plasma, il tempo di confinamento e la sua temperatura – raggiunga un certo valore. Oltre questo valore, chiamato prodotto triplo, l’energia rilasciata dal reattore supera l’energia richiesta per farlo funzionare. La pressione, che deriva da densità e temperatura, rappresenta circa i due terzi della sfida. Ma il punto più importante è che la quantità di energia prodotta aumenta con l’aumentare della pressione: raddoppiando la pressione, quadruplica l’energia in uscita.
Durante i 23 anni di lavoro dell’Alcator C-Mod, il reattore ha superato più volte il record di pressione del plasma confinato in un campo magnetico. Il precedente record risale al 2005, quando ha raggiunto la pressione di 1,77 atmosfere. Adesso il nuovo record si attesta a 2,05 atmosfere con un incremento del 15% e una temperatura di oltre 35 milioni di gradi centigradi, due volte la temperatura del nucleo del sole.
Altri esperimenti di fusione condotti con reattori simili all’Alcator hanno raggiunto le stesse temperature, ma con pressioni vicine a un’atmosfera. I risultati del Mit superano quindi del 70% la pressione del plasma rispetto a tutti gli altri reattori.
Via: Wired.it
