Il reattore KSTAR in Corea dimostra capacità di mantenere temperature di fusione estreme, con obiettivo di prolungare la durata del plasma a 300 secondi. Fondamentale per lo sviluppo di ITER e DEMO.
Il Korea Superconducting Tokamak Advanced Research, noto come KSTAR, rappresenta uno dei reattori a fusione sperimentali più avanzati al mondo, guadagnandosi l’appellativo di “sole artificiale coreano”. Recentemente, ha dimostrato la capacità di mantenere la temperatura di fusione in modo sostenuto per quasi un minuto, oltre a contenere un plasma estremamente caldo per oltre 100 secondi.
La fusione nucleare, processo che alimenta le stelle, avviene a temperature più basse nelle stelle rispetto a quelle richieste sulla Terra. Questo è dovuto al fatto che la gravità stellare comprime il materiale favorendo la fusione. Pertanto, la temperatura necessaria per un sistema Tokamak sulla Terra, un reattore a forma di ciambella, è di circa 100 milioni di °C (180 milioni di °F), sette volte superiore alla temperatura al nucleo del Sole.
Nel 2018, KSTAR ha raggiunto per la prima volta la soglia dei 100 milioni di °C, ma solo per 1,5 secondi. Successivamente, nel corso degli anni, sono stati compiuti progressi significativi: nel 2019 il plasma è stato mantenuto a quella temperatura per 8 secondi, nel 2020 per 20 secondi e nel 2021 per mezzo minuto.
Il team del Korea Institute of Fusion Energy (KFE) ha continuato a perfezionare il dispositivo, introducendo nuovi divertori in tungsteno e migliorando le prestazioni. Attualmente, KSTAR può mantenere 100 milioni di °C per 48 secondi e mantenere il plasma caldo in modalità ad alto confinamento (H-mode) per 102 secondi. L’obiettivo è estendere la durata del plasma in combustione a 300 secondi entro il 2026.
Il Dr. Si-Woo Yoon, Direttore del KSTAR Research Center, ha sottolineato che nonostante sia stato il primo esperimento con i nuovi divertori in tungsteno, i risultati ottenuti hanno superato i record precedenti in tempi brevi grazie a test hardware approfonditi e preparazione accurata.
Per raggiungere l’obiettivo finale, il team prevede di potenziare gradualmente le prestazioni dei dispositivi di riscaldamento e di guida della corrente, nonché di sviluppare le tecnologie fondamentali necessarie per le operazioni di plasma ad alte prestazioni a lungo impulso.
Oltre ai divertori in tungsteno, l’intero sistema è stato sottoposto a test per valutare il comportamento nel regime di fusione. Esperimenti come KSTAR e il Joint European Torus (JET), che ha recentemente stabilito un nuovo record, sono fondamentali per testare la tecnologia e le capacità di fusione dei tokamak.
KSTAR e JET fungono da precursori per prototipi su larga scala come ITER e DEMO, che rappresentano il futuro della fusione nucleare. ITER, che entrerà in funzione l’anno prossimo, è progettato per generare 10 volte l’energia inserita, mentre DEMO, il suo successore, mira a generare elettricità e 25 volte l’energia inserita.
Il Presidente del KFE, il Dr. Suk Jae Yoo, ha sottolineato l’importanza di acquisire le tecnologie fondamentali per il reattore DEMO a fusione, affermando che il focus è garantire le tecnologie essenziali per il funzionamento di ITER e la costruzione dei futuri reattori DEMO.
Si prevede che la costruzione di DEMO inizierà presto, con i piani che dovrebbero essere finalizzati entro quest’anno, segnando un passo significativo verso il futuro della fusione nucleare.
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