Il “sole artificiale” della Corea, KSTAR, ha registrato un’operazione a plasma con una temperatura di 100 milioni di gradi Celsius per 48 secondi, un nuovo passo nella ricerca sulla fusione nucleare. Il Korea Superconducting Tokamak Advanced Research o KSTAR aveva precedentemente stabilito un record raggiungendo un plasma a 100 milioni di gradi per 30 secondi nel 2021, ha dichiarato l’Istituto coreano per l’energia di fusione (KFE) in una nota.
La fusione nucleare del “sole artificiale”
La fusione nucleare avviene quando i nuclei di due atomi leggeri si fondono per formare un unico più pesante, generando un’enorme liberazione di energia. Questo fenomeno alimenta le stelle, compreso il sole, motivo per cui KSTAR è stato soprannominato “sole artificiale“.
Per le stelle, questo processo avviene a causa di una massiccia forza di gravità che crea una pressione schiacciante nel nucleo, mantenendo i nuclei abbastanza vicini affinché si verifichi la fusione. Tuttavia, raggiungere la fusione sulla Terra è estremamente difficile. Richiede di ricreare le estreme condizioni di temperatura e pressione presenti nelle stelle.
Diverse installazioni stanno studiando la possibilità di realizzarlo, come KSTAR. KSTAR funge da pilota per il reattore sperimentale per la fusione termonucleare internazionale (ITER) con sede in Francia, che Euronews Next ha visitato l’anno scorso. Il “sole artificiale” fornisce informazioni che aiuteranno a comprendere meglio la fusione.
Cos’è il “sole artificiale” della Corea?
KSTAR è un tokamak superconduttore, una macchina a forma di ciambella che utilizza potenti magneti per intrappolare il gas a temperature estreme in uno stato di materia chiamato plasma.
“Questa ricerca è un segnale verde per acquisire le tecnologie di base necessarie per il reattore DEMO di fusione“, ha dichiarato il dottor Suk Jae Yoo, presidente del Korea Institute of Fusion Energy (KFE), riferendosi ai reattori sperimentali di fusione nucleare che mirano a dimostrare la produzione di elettricità dalla fusione nucleare, essenzialmente successori di ITER.
“Faremo del nostro meglio per garantire le tecnologie di base essenziali per il funzionamento di ITER e la costruzione dei futuri reattori DEMO“.
Attualmente, l’obiettivo di KSTAR è migliorare le prestazioni per raggiungere l’obiettivo di “300 secondi di operazione a plasma con temperature degli ioni superiori a 100 milioni di gradi“, secondo il KFE.
Più di sei volte il sole
Già, 100 gradi Celsius sono più di sei volte la temperatura del nucleo del sole.
Estendere la durata per cui KSTAR può mantenere temperature estreme è cruciale per ottenere una reazione di fusione “stabile”, ecco perché il record è così importante.
Nel 2023, una parte del tokamak chiamata “divertors” è stata aggiornata utilizzando il tungsteno. Utilizzati per estrarre calore e cenere prodotti dalla reazione di fusione proteggendo le pareti circostanti, i nuovi “divertors” hanno mostrato solo un aumento del 25 per cento della temperatura superficiale sotto carichi termici simili.
“Nonostante sia stato il primo esperimento eseguito nell’ambiente dei nuovi ‘divertors’ in tungsteno, test hardware approfonditi e preparazione della campagna ci hanno permesso di ottenere risultati superiori a quelli dei precedenti record di KSTAR in un breve periodo“, ha dichiarato il dottor Si-Woo Yoon, direttore del KSTAR Research Centre.
Inoltre, questi esperimenti hanno confermato la funzionalità e l’affidabilità dei sistemi core di KSTAR, inclusi riscaldamento, diagnostica e controlli.
“Per raggiungere l’obiettivo finale del funzionamento di KSTAR, prevediamo di migliorare sequenzialmente le prestazioni dei dispositivi di riscaldamento e di guida della corrente e di garantire anche le tecnologie di base necessarie per le operazioni a plasma ad alta performance a lungo impulso“, ha aggiunto.
