Ricerca sulla fusione, nuovo record del tokamak europeo JET

13 Febbraio 2024
tokamak JET nuovo record fusione

Il più grande esperimento di fusione al mondo ha prodotto 69 megajoule di energia nell’arco di 5 secondi, utilizzando 0,2 milligrammi di combustibile.

 

Il Joint European Torus (JET), il più grande esperimento di fusione nucleare al mondo, ha ottenuto un nuovo record di energia prodotta durante l’ultima e conclusiva campagna sperimentale, dimostrando la capacità di generare in modo affidabile energia da fusione.

Alla ricerca hanno contribuito i principali laboratori europei coordinati da EUROfusion; al successo degli esperimenti ha contribuito anche l’Italia, partner con ENEA, CNR, Consorzio RFX e alcuni atenei.

 

 

Il consorzio europeo EUROfusion, a seguito della verifica e validazione dei dati scientifici ottenuti negli esperimenti in deuterio e trizio (DT3) a fine 2023, ha, infatti, annunciato che il 3 ottobre 2023 si sono ottenuti 69 megajoule (MJ) di energia con 0,2 milligrammi di combustibile nell’arco di 5 secondi, superando il precedente record mondiale di 59 MJ del 2022.

La campagna sperimentale DT3 ha confermato la capacità di replicare e migliorare i risultati degli esperimenti di fusione ad alta energia già ottenuti e ha dimostrato l’affidabilità delle metodologie operative di JET, essenziali per il successo del reattore sperimentale internazionale ITER in via di realizzazione. 

Agli esperimenti, svolti sull’impianto europeo sito presso l’UKAEA (Regno Unito), hanno partecipato più di 300 scienziati provenienti da tutti i laboratori di fusione europei, con una forte partecipazione italiana in ruoli chiave di leadership scientifica e organizzativa.

La dott.ssa Fernanda Rimini, Senior Exploitation Manager e responsabile delle operazioni scientifiche del JET, ha dichiarato: “Siamo in grado di creare plasmi di fusione in modo affidabile utilizzando la stessa miscela di combustibile che verrà utilizzata dalle centrali elettriche a fusione commerciali, mettendo in mostra le competenze avanzate sviluppate nel tempo“.

La maggior parte degli approcci per creare la fusione commerciale privilegia l’uso di due varianti di idrogeno: il deuterio e il trizio. Quando il deuterio e il trizio si fondono insieme, producono elio e rilasciano grandi quantità di energia: una reazione che costituirà la base delle future centrali a fusione.

Così Ambrogio Fasoli, responsabile del programma (CEO) di EUROfusion: “La nostra dimostrazione di successo degli scenari operativi per le future macchine a fusione come ITER e DEMO, convalidata dal nuovo record energetico, infonde maggiore fiducia nello sviluppo dell’energia da fusione. Oltre a stabilire un nuovo record, abbiamo ottenuto risultati mai raggiunti prima e approfondito la nostra comprensione della fisica della fusione“.

Pietro Barabaschi, Direttore Generale di ITER, ha dichiarato: “Durante tutto il suo ciclo di vita, JET è stato straordinariamente utile come precursore di ITER: nella sperimentazione di nuovi materiali, nello sviluppo di nuovi componenti innovativi e, soprattutto, nella generazione di dati scientifici dalla fusione Deuterio-Trizio. I risultati ottenuti avranno un impatto diretto e pJET record fusionositivo su ITER, convalidando la strada da seguire e consentendoci di progredire più rapidamente verso i nostri obiettivi di prestazione una volta che il progetto sarà operativo. A livello personale, è stato per me un grande privilegio essere stato al JET per alcuni anni. Ho avuto l’opportunità di imparare da molte persone eccezionali”.

Il JET ha così concluso la sua vita sperimentale. È stato il più grande impianto a fusione europeo, l’unico in grado di operare con una miscela di combustibile composto da deuterio e trizio, la stessa miscela ad alte prestazioni che verrà utilizzata nelle future centrali a fusione. Sin dalla sua nascita nel 1983, come progetto europeo congiunto, JET è stato all’avanguardia nei risultati innovativi, guidando la ricerca di soluzioni energetiche di fusione sicure, a basse emissioni di carbonio e sostenibili per soddisfare la futura domanda di energia del mondo. Nel corso della sua vita, JET ha fornito informazioni cruciali sulla complessa meccanica della fusione, consentendo agli scienziati di pianificare l’esperimento internazionale di fusione ITER e DEMO, la centrale dimostrativa di fusione attualmente in fase di progettazione da parte della comunità europea della fusione. 

Il potenziale dell’energia di fusioneLa fusione, il processo che alimenta le stelle come il nostro sole, promette una fontepulita di calore ed elettricità a lungo termine, utilizzando piccole quantità di combustibile che possono essere reperite in tutto il mondo da materiali poco costosi. Il deuterio e il trizio sono due varianti più pesanti dell’idrogeno comune e insieme offrono la più alta reattività di tutti i combustibili per la fusione. A una temperatura di 150 milioni di gradi Celsius, il deuterio e il trizio si fondono per formare l’elio e rilasciano un’enorme quantità di energia termica senza alcun effetto serra. La fusione è intrinsecamente sicura in quanto non può avviare un processo di fuga e non produce rifiuti a lunga vita.

 

JET control room
The JET control room on the day of final plasma experiments. Credit: United Kingdom Atomic Energy Authority / EUROfusion   

 

 

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