Frascati ospiterà il Divertor Tokamak Test facility

Quasi ad un anno dalla consegna del primo dei diciotto magneti toroidali superconduttori per ITER (di cui avevamo parlato qui), arriva la notizia della scelta da parte del CdA dell’ENEA del sito per la realizzazione del Divertor Tokamak Test facility (DTT), che come suggerisce il titolo è Frascati, cittadina vicina a Roma.

Schema di un Tokamak

Il DTT sarà un tokamak sperimentale che lavorerà in parallelo ad ITER. Quest’ultimo è stato concepito per riuscire a ricavare più energia di quella consumata (500kW), quindi sarà il primo tokamak a dimostrare che sia possibile ricavare energia con questo sistema; e studiare come il plasma si comporti ad energie più elevate rispetto a quelle raggiunte da qualsiasi reattore precedente. Questo studio è indispensabile perché quando il plasma (che ricordiamo nei tokamak il plasma si trova a temperature superiori ai 100.000.000°C) viene “compresso” dalle bobine toroidali tende a creare delle instabilità che se non vengono risolte portano il plasma ad uscire dalla sua traiettoria e quindi a toccare le pareti del reattore, fondendole. Riuscire ad eliminare le istabilità sarà la chiave per riuscire a rendere i tokamak tradizionali funzionanti. Il primo passo consiste nel modellare la superficie del plasma in modo tale che le instabilità vadano a concentrarsi in delle zone sacrificabili che possono essere danneggiate, chiamate divertori. Inoltre il divertore ha la funzione di accogliere gli ioni di elio prodotti dalla fusione, assorbendone l’energia. E’ importante che gli ioni prodotti dalla fusione vengano separati dal plasma dei reagenti perché questi costituirebbero delle impurità del plasma che ne abbasserebbe la temperatura. Ricordiamo che nei tokamak è l’agitazione termica del plasma a far avvenire la fusione. I campi magnetici presenti servono per mantenere in traiettoria il plasma e compattarlo. Quindi è l’energia cinetica delle particelle dovuta all’agitazione termica a compiere lavoro sulla forza di repulsione elettrica presente fra i nuclei di Deuterio e Trizio, fino ad una distanza tale in cui la Forza d’Interazione Nucleare Forte prende “il sopravvento” ed avviene la reazione di fusione nucleare, formando atomi più pesanti (Elio).
Schema che raffigura la zona del divertore. Fonte

Sarà difficile mettere mano su ITER una volta completato per installare degli aggiornamenti e testare nuove tecnologie ed è qui che entra in gioco il Divertor Test Tokamak.
Il suo obbiettivo sarà quello di testare le nuove tecnologie che saranno sviluppate per l’obiettivo finale di questo iter di ricerca: sviluppare un reattore a fusione nucleare che possa fungere da centrale elettrica, il cui prototipo sarà DEMO (DEMOnstrating fusion power reactor), la prima centrale a fusione nucleare. Tra le tecnologie da implementare ci saranno quelle relative ai divertori, le parti più sollecitate dalle altissime potenze in gioco.
Divertore di ITER. Fonte

Il DTT avrà complessivamente le dimensioni di un cilindro alto 10 metri e di raggio 5, con un volume della camera di circa 33m3.
Potrà sostenere un’intensità di corrente nel plasma di circa 6MA.
I materiali dovranno sostenere un potenziale carico termico di 50 Mw/m2

Fra le nove località italiane proposte, Frascati si è aggiudicata il primo posto. Ricordiamo che Frascati già ospita presso la sede dell’ENEA l’esperimento Proto Sphera, (di cui abbiamo parlato qui) ed il Frascati Tokamak Upgrade (FTU)
Come riportato dal sito dell’ENEA, i lavori dovrebbero cominciare entro il 30 Novembre 2018 e concludersi in 7 anni, al monte di un investimento di 500 milioni di euro.

Video sul DTT

In Copertina: Il Sole 24 Ore

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