Il sole sulla terra | ITER

Sicuramente uno dei progetti più ambiziosi della storia dell’umanità: portare il potere del sole sulla terra.
Ci troviamo nel cantiere di ITER nel Sud della Francia (Cadarache) dove è in corso di completamento il più grande reattore a fusione nucleare del mondo.
Lo scopo di questo progetto (sostenuto da 35 nazioni) è quello di ricreare le condizioni del sole in cui i nuclei di particolari atomi di idrogeno (Deuterio e Trizio) si fondano tra di loro, liberando una grande quantità di energia.
Anche se la finalità ultima sarà quella di trovare nuove fonti di energia pulita ad emissioni zero, in questo sito il reattore avrà unicamente una funzione sperimentale ovvero sarà il più grande centro di ricerca al mondo dove si studierà la fisica del plasma: lo stato della materia in cui possono avvenire queste particolari reazioni di fusione.
ITER è l’acronimo di "International Thermonuclear Experimental Reactor” (in latino significa anche “viaggio”) e spesso quando si parla di ITER si parla di “First of a kind” cioè unico nel suo genere.
Infatti anche se in questo progetto si stanno utilizzando le migliori tecnologie al momento conosciute si tratta comunque di qualcosa di rivoluzionario, estremamente complesso e mai realizzato prima! Quindi gestire le complessità è stato ancora più difficile dato che non ci sono altri riferimenti.
Una delle complicazioni più grandi riguarda come gestire la temperatura del plasma dato che nessun materiale a noi conosciuto può resistere a 150 milioni di gradi Celsius.
Per superare questo problema il reattore, il Tokamak, sfrutterà il confinamento magnetico.
In pratica dei grandi magneti faranno in modo che il il plasma sia concentrato nel centro di una camera a forma di toroide (una 🍩).
La cosa più incredibile è che i magneti per funzionare in maniera opportuna saranno mantenuti alla temperatura vicina allo zero assoluto (circa -260 gradi) e pertanto ci sarà uno sbalzo termico di Milioni di gradi in circa 3 metri.
Ma in pratica come si fa a generare energia elettrica dalla fusione nucleare? 🤔
Nella reazione di fusione i nuclei di due atomi di idrogeno (gli isotopi Deuterio e Trizio) si fondono tra di loro generando un nucleo di Elio e liberando un neutrone:
2H + 3H --- He + n
Proprio questo neutrone è la chiave! Infatti oltre ad essere molto veloce (la reazione di fusione gli conferisce tantissima energia cinetica) riesce a scappare dal confinamento magnetico (essendo a carica neutra è immune al campo magnetico dei magneti) e va a collidere le pareti interne del reattore 🚀🎯.
Questo impatto comporterà una trasformazione di energia da cinetica a termica e quindi la superficie di impatto diventerà sempre più calda! 🚀➡️🔥
Infine questo calore potrà essere utilizzato per scaldare un fluido che a sua volta alimenterà una turbina e che quindi potrà generare energia elettrica! 🔥➡️⚡️
Per consentire questo funzionamento il Tokamak è composto da 5 diversi componenti principali:
🧲 I magneti: hanno il compito di scaldare il plasma e confinarlo.
🍩 Il Vacuum Vessel: è la stanza in cui viene confinato il plasma.
🛡️Il Blanket: è lo scudo termico composto da pannelli in cui andranno ad impattare i neutroni.
🚪Il divertore: estrae l’Elio e gli esausti della reazione che non servono più.
❄️ Il criostato: è l’involucro di acciaio che contiene i componenti del reattore
Grazie a @iter_organization per averci invitato.
Qui altri miei video: / 4mdm