Scienziati sempre più vicini a riprodurre fusione termonucleare delle stelle in laboratorio

 

 Il fisico Devon Battaglia con alcuni schemi che mostrano il funzionamento del nuovo tokamak (credito: Elle Starkman)

Un nuovo metodo che permetterà gli scienziati di avvicinarsi ancora di più alla riproduzione, qui sulla Terra in laboratorio, dell’energia di fusione che alimenta le stelle come il Sole è stato sviluppato da un team di ricercatori del Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti (DOE).

Confinamento del plasma di fusione migliorato

I ricercatori dichiarano, infatti, di aver ideato un nuovo metodo, che sembra alquanto promettente, per “migliorare il confinamento del plasma di fusione supercaldo utilizzando campi magnetici”.

Grazie a questo nuovo metodo si potrebbe costruire un nuovo reattore a fusione, denominato tokamak sferico, dalle dimensioni più contenute e dal costo meno esorbitante.

Il metodo si basa su un miglioramento del confinamento del plasma ultracaldo tramite una modalità che è stata usata nei tokamak durante gli ultimi anni.

Che cos’è un tokamak

Un tokamak è un dispositivo che, tramite un campo magnetico molto potente, confina al suo interno una certa quantità di plasma caldo facendogli formare una sorta di toro (o a ciambella) e tenendolo lontano dalle stesse pareti. Si tratta di uno dei tanti dispositivi di confinamento magnetico che servono per produrre energia di fusione termonucleare controllata, lo stesso tipo di reazione che avviene nelle stelle. Lo scopo ultimo resta sempre quello di poter produrre energia elettrica. Il tokamak, rispetto agli altri, però, negli ultimi anni si è rivelato il più importante e il più pratico per i reattori a fusione.

Funzionamento del nuovo tokamak

“Poiché le particelle di energia più elevata rimangono nel plasma in quantità maggiori, aumentano la pressione nel plasma, alimentando le instabilità che emettono particelle più fredde e abbassando ulteriormente la densità dei bordi”, spiega Devon Battaglia, l’autore principale dello studio che descrive progressi del team. “In definitiva, l’interazione fortuita consente al plasma di rimanere più caldo con lo stesso riscaldamento e un piccolo cambiamento nella densità media del plasma”.

Lo studio è stato pubblicato su Physics of Plasmas. Fonte: qui

Approfondimenti

• Building a star in a smaller jar | Princeton Plasma Physics Lab (IA)
• Enhanced pedestal H-mode at low edge ion collisionality on NSTX: Physics of Plasmas: Vol 27, No 7 (IA) (DOI: 10.1063/5.0011614)
• Tokamak – Wikipedia in italiano (IA)

Articoli correlati

• Nuova scoperta potrebbe portare a reale sfruttamento delle reazioni di fusione nucleare (4/9/2020)
• Comincia costruzione del reattore a fusione nucleare in Francia, sarà futuro dell’energia? (8/8/2020)
• Motore a fusione nucleare potrebbe far arrivare navicella su Titano in due anni e mezzo (19/10/2020)
• Acceleratore al plasma funzionante per 30 ore: è svolta per acceleratori di particelle del futuro? (19/8/2020)
• Fasci di elettroni accelerati con energia fino a 7,8 miliardi di volt in acceleratore laser al plasma (21/10/2019)
• Nuovo studio mostra perché vento solare è più caldo del previsto (15/4/2020)
• Plasma creato in laboratorio con nanofili e laser a impulsi ultracorti (5/6/2019)
• Superficie del Sole, ecco le immagini più dettagliate mai realizzate (30/1/2020)