La Cina ha recentemente raggiunto un importante traguardo nella ricerca sulla fusione nucleare con il suo reattore “sole artificiale”, l’Huanliu-3 (HL-3). Questo reattore tokamak ha generato con successo per la prima volta un nuovo progetto di campo magnetico, un risultato significativo per il progresso della fusione nucleare.
Il Tokamak Huanliu-3
Il reattore HL-3 è parte di una collaborazione internazionale che coinvolge 17 laboratori e strutture in tutto il mondo. Sebbene non sia ancora in grado di funzionare in modo continuo o di produrre più energia di quella che consuma, l’esperienza accumulata serve come test cruciale per le tecnologie che potrebbero contribuire al progetto ITER in Francia, la principale iniziativa internazionale sull’energia da fusione.
Un tokamak è una macchina a forma di ciambella che contiene un flusso di plasma surriscaldato, rinforzato da magneti e involucri di superraffreddamento. Questo plasma è il luogo in cui avvengono le stesse reazioni di fusione nucleare che alimentano le stelle, con nuclei atomici che si fondono per rilasciare enormi quantità di energia. Tuttavia, riprodurre queste reazioni sulla Terra si è dimostrato estremamente complesso.
La Sfida del Contenimento del Plasma
Il campo magnetico in un tokamak è essenziale per contenere il plasma surriscaldato, che raggiunge temperature estremamente elevate. Il contatto del plasma con qualsiasi materiale solido porterebbe al suo raffreddamento istantaneo e al danneggiamento del reattore. Per questo motivo, un campo magnetico efficace è cruciale per mantenere la temperatura del plasma e facilitare la fusione nucleare.
I progetti attuali di tokamak affrontano varie sfide nella generazione di campi magnetici efficaci. I grandi elettromagneti utilizzati possono creare punti caldi che interrompono il flusso del plasma. Questi problemi sorgono perché i magneti sono installati a intervalli attorno all’alloggiamento del tokamak e sono realizzati con materiali naturali, che presentano dei limiti.
Innovazioni del HL-3
Il nuovo design del campo magnetico dell’HL-3 rappresenta un progresso significativo nel superare queste sfide, cruciale per il progetto ITER. La Cina si è impegnata a costruire un modulo a camera a vuoto per ITER, vitale per contenere in sicurezza la reazione di fusione.
I progressi della Cina nella fusione nucleare sono difficili da analizzare a causa delle barriere linguistiche e del controllo statale dei media. Tuttavia, un altro importante progetto cinese, il Tokamak Sperimentale Avanzato Superconduttore (EAST), sviluppato dagli anni 2000, ha anch’esso fatto significativi progressi.
Il Futuro della Fusione Nucleare
La fusione nucleare, che consiste nella combinazione di nuclei atomici leggeri per formare nuclei più pesanti, ha il potenziale di diventare una fonte di energia pulita, sostenibile, sicura e praticamente inesauribile. I recenti sviluppi della Cina con l’HL-3 rappresentano un passo avanti significativo verso la realizzazione di questo potenziale.
Le innovazioni nel design del campo magnetico e le collaborazioni internazionali sono cruciali per affrontare le sfide tecniche della fusione nucleare, avvicinando l’umanità a una nuova era di energia sostenibile.
