La triangolarità negativa, la scoperta che può rivoluzionare davvero la la fusione nucleare

Il progetto SMART (Small Aspect Ratio Tokamak), guidato dall’Università di Siviglia, ha recentemente ottenuto un traguardo significativo con la prima generazione di plasma sperimentale. Questo dispositivo si distingue per la sua capacità di modificare la configurazione del plasma, in particolare creando plasmi con triangolarità negativa.

Questa particolare forma del plasma, caratterizzata da una curvatura rivolta verso l’interno della camera del tokamak, ottimizza l’efficienza operativa riducendo la dispersione di particelle ed energia. In questo modo, si ottiene un confinamento più stabile, un fattore essenziale per il futuro sviluppo dei reattori a fusione.

Il professor Manuel García Muñoz, responsabile principale del progetto, ha sottolineato l’importanza di questo risultato, segnando l’inizio della fase operativa di SMART. L’obiettivo finale della ricerca è realizzare un reattore a fusione di dimensioni ridotte, combinando i vantaggi dei tokamak sferici, della triangolarità negativa e di campi magnetici ad alta intensità.

Cos’è la triangolarità negativa e perché è essenziale per la fusione nucleare

La triangolarità negativa si riferisce alla particolare forma del plasma all’interno del tokamak. Nei tokamak convenzionali, la sezione trasversale del plasma assume una forma simile alla lettera “D”, con la parte piatta orientata verso il centro della camera di confinamento. Questa configurazione è nota come triangolarità positiva.

Nel caso della triangolarità negativa, invece, la curvatura è invertita: il plasma assume una forma più arrotondata e orientata verso l’interno, riducendo l’impatto delle instabilità sulle pareti del tokamak. Questo approccio ha dimostrato di migliorare significativamente la stabilità operativa e il confinamento energetico, due aspetti fondamentali per il progresso della fusione nucleare.

L’introduzione della triangolarità negativa nei tokamak rappresenta un cambio di paradigma per il futuro della fusione nucleare. Questa innovativa configurazione migliora l’efficienza della fusione, permettendo di progettare reattori più piccoli e con una maggiore capacità energetica.

Il progetto SMART è il primo tokamak sferico progettato per studiare in modo approfondito la triangolarità negativa, definendo nuovi standard nella ricerca sulla fusione. Un ruolo fondamentale nello sviluppo di SMART è stato giocato dalla collaborazione tra l’Università di Siviglia e il Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL), che ha contribuito con le sue competenze avanzate nei sistemi di diagnostica magnetica e nei software di simulazione.

I due responsabili del progetto, Manuel García-Muñoz ed Eleonora Viezzer, hanno evidenziato l’importanza di sviluppare tokamak accessibili anche alle università, permettendo così di ampliare il contributo alla ricerca sulla fusione. La combinazione tra tokamak sferici e triangolarità negativa si sta rivelando una strategia rivoluzionaria, capace di ridefinire i confini della fusione nucleare e di avvicinare il sogno di un’energia pulita e sostenibile.

Verso reattori a fusione più compatti ed efficienti

Il design del tokamak SMART incorpora soluzioni tecnologiche avanzate per migliorare il confinamento del plasma e la stabilità operativa. La sua forma sferica aiuta a ridurre le fluttuazioni instabili del plasma e garantisce una distribuzione più uniforme del calore, ottimizzando così l’efficienza operativa del reattore.

Grazie alla partnership con il PPPL, sono stati sviluppati strumenti diagnostici all’avanguardia, tra cui un sistema di scattering Thomson, che consente di misurare con precisione temperatura ed energia degli elettroni nel plasma. Questi progressi sono essenziali per garantire l’affidabilità e la longevità operativa di SMART.

L’avvio della generazione di plasma nel tokamak SMART rappresenta un traguardo fondamentale per la ricerca sulla fusione nucleare. L’adozione della triangolarità negativa offre agli scienziati un nuovo approccio per progettare reattori più compatti ed efficienti, accelerando il cammino verso una produzione energetica sostenibile e su larga scala.

Questa scoperta sta suscitando grande entusiasmo tra gli esperti, delineando nuove prospettive per il futuro dell’energia. Grazie agli sforzi congiunti della comunità scientifica, il sogno di un sistema energetico pulito, sicuro e illimitato basato sulla fusione nucleare si avvicina sempre di più alla realtà.

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Fonte: University of Seville

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