“Il sole artificiale” cinese East supera un limite chiave verso la fusione nucleare”. Lo studio su Science
Nuovo passo avanti per la fusione nucleare controllata grazie al reattore sperimentale cinese East (Experimental Advanced Superconducting Tokamak), spesso definito il “sole artificiale”. Un recente esperimento ha dimostrato che il plasma può restare stabile anche a densità estremamente elevate, a condizione che l’interazione con le pareti metalliche del reattore venga regolata in modo accurato. Il risultato, pubblicato sulla rivista Science Advances, elimina uno degli ostacoli più rilevanti che finora avevano rallentato il percorso verso l’innesco della fusione e apre la strada a una produzione energetica più efficiente nei futuri reattori.
Lo studio rappresenta la prima conferma sperimentale di una teoria formulata da ricercatori del Centro nazionale francese per la ricerca scientifica (CNRS) e dell’Università di Aix-Marseille, nota come auto-organizzazione di parete e plasma (Pwso). Secondo questo modello, plasma e pareti del reattore non sono elementi separati, ma un sistema capace di auto-organizzarsi in un equilibrio stabile, purché le interazioni siano finemente controllate.
In questo scenario, quando il bilanciamento tra plasma e pareti raggiunge condizioni ottimali, si instaura un cosiddetto “regime di assenza di densità”: uno stato operativo in cui il plasma resta stabile anche oltre i limiti di densità osservati empiricamente fino a oggi, considerati una barriera critica per i tokamak.
Per verificare la teoria, i ricercatori cinesi hanno messo a punto una strategia mirata a ridurre le perdite di energia e l’accumulo di impurità. Hanno controllato con precisione la pressione iniziale del gas combustibile e applicato il riscaldamento tramite risonanza ciclotronica elettronica durante la fase di avvio di ogni scarica. Questo ha permesso alla densità del plasma di crescere in modo costante e controllato, fino a consentire a East di entrare con successo nel regime previsto dal modello Pwso.
In queste condizioni, il reattore ha mantenuto un funzionamento stabile anche a densità nettamente superiori ai limiti tradizionali, dimostrando che il vincolo della densità non è insormontabile se le interazioni plasma-parete sono governate correttamente. “I risultati indicano un percorso pratico e scalabile per estendere i limiti di densità nei tokamak e nei futuri dispositivi di fusione al plasma”, spiegano i ricercatori. Il prossimo passo sarà applicare lo stesso approccio durante il funzionamento di East in condizioni di alto confinamento, con l’obiettivo di raggiungere il regime di assenza di densità anche in plasmi ad alte prestazioni.
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