RFX visto dall’interno, il diametro è di 1 metro con un volume di 10 metri cubi.

Parliamo di energie alternative, di risorse rinnovabili, di fonti energetiche diverse dagli idrocarburi. Insomma, parliamo di una branca di studio che è sulla bocca di tutti ma della quale pochi conoscono gli attuali sviluppi. Ad esempio: lo sapevate che negli ultimi sessant’anni un’enorme mole di studi si è concentrata sul tentativo di ricavare energia dalla fusione nucleare? Sapevate anche che in Italia, a Padova, c’è uno dei più grandi esperimenti al mondo per lo studio della fusione termonucleare?

Si chiama RFX, e nelle scorse settimane ha raggiunto un traguardo notevole. I ricercatori padovani sono infatti riusciti a produrre un plasma da fusione a 15 milioni di gradi. Questo plasma è in grado di assumere spontaneamente una conformazione “a elica” che gli conferisce una maggiore stabilità.

Ma che importanza ricopre la elica di plasma padovana nello sviluppo di energia da fusione?

Ne abbiamo parlato direttamente con Piero Martin che, insieme a Maria Ester Puiatti del Cnr, è responsabile scientifico dell’esperimento.

W: Buongiorno professore. Per cominciare, qual’è lo stato attuale delle ricerche sulla fusione?
P.M.: In tutto il mondo ci sono laboratori che lavorano sulla fusione a confinamento magnetico. Il gas di isotopi di idrogeno, dove dovrebbero avvenire le reazioni di fusione, viene contenuto in un reattore a forma di ‘ciambella’ da un campo magnetico. Sperimentalmente ci sono tre tipi di dispositivi: il Tokamak, lo Stellarator e il Reversed Field Pinch (configurazione a campo rovesciato, RFP). Queste tre tipologie differiscono sostanzialmente per la forma del campo magnetico utilizzato per confinare il plasma.

W: La nuova configurazione del vostro plasma in cosa differisce da quelle finora sperimentate?
P.M: Il nostro esperimento si chiama RFX ed è un RFP. Utilizza un campo magnetico di ampiezza molto inferiore rispetto al Tokamak. Questo potenzialmente può comportare notevoli semplificazioni tecnologiche e consente di studiare la fisica dei processi di fusione in un regime di basso campo magnetico. RFX è dotato di 192 bobine elettriche che controllano la stabilità del plasma producendo opportuni campi magnetici. Il sistema è controllato da un potente computer, che elabora 600 misure simultanee di stabilità e reagisce in tempi inferiori al millesimo di secondo. Si tratta del più avanzato sistema di controllo in feedback della stabilità mai realizzato per un esperimento a fusione.

W: Che miglioramento comporta la forma ad elica in termini di contenimento ed efficienza energetica?
P.M.: RFX ha evidenziato come nella configurazione magnetica RFP il plasma assuma una forma elicoidale. In questa forma il campo magnetico produce un efficiente strato di isolante termico con uno spessore di circa 20 centimetri. Questo strato consente di mantenere il plasma, riscaldato da un’intensa corrente elettrica, ad una temperatura centrale di circa 14-15 milioni di gradi. È un miglioramento significativo rispetto a prima (un fattore 4 nella qualità del contenimento energetico). In questa configurazione il plasma sembra anche avere migliori proprietà di stabilità.

W: Quali sono le temperature raggiunte nel plasma? Quali dei campi magnetici usate?
P.M.: Le temperature massime finora raggiunte sono di circa 1300-1400 elettronvolt, che corrispondono a circa 15 milioni di gradi Kelvin. Il campo magnetico applicato è di qualche decimo di Tesla.

W: In un futuro reattore, come potrà essere estratta e utilizzata l’energia?
P.M.: Gli esperimenti attuali ancora non producono energia. ITER, il nuovo grande esperimento in fase di costruzione a Cadarache, nel sud della Francia, sarà il primo esperimento che produrrà significative quantità di energia da fusione (400 Mega watt). In un futuro reattore commerciale l’energia prodotta dalla fusione andrà a riscaldare un fluido che circolerà attorno al reattore, da cui si genererà energia elettrica attraverso un comune schema termo-elettrico.

Fonte: Wired