Nucleare da fusione: attività di fisica e tecnologia della fusione complementari a ITER

Il programma sulla fusione nucleare controllata, nell’ambito dell’accordo Euratom, è una delle aree di eccellenza della ricerca in Italia. Le attività, sotto il coordinamento dell’ENEA, sono condotte dall’ENEA stessa, dal CNR, dai Consorzi RFX e CREATE e da molte università italiane con l’ausilio di numerosi partner industriali.

La ricerca sulla fusione vede impegnati tutti i Paesi tecnologicamente più avanzati (Europa, Giappone, USA, Russia, Cina, Corea e India) che hanno riunito i loro sforzi in un progetto di grande prestigio, ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), che rappresenta una tappa fondamentale per arrivare alla realizzazione del primo reattore dimostrativo a fusione (DEMO).

L’Europa e il Giappone, in occasione delle negoziazioni per la scelta del sito di ITER, hanno deciso di avviare in parallelo un programma denominato Broader Approach (BA) da affiancare ad ITER. L’accordo di cooperazione BA prevede la realizzazione in Giappone, con il contributo volontario dell’Italia e di altri paesi europei, della macchina tokamak JT-60SA, la costruzione dell’impianto IFMIF per lo studio degli effetti sui materiali di elevati flussi di neutroni di energia da fusione e la creazione del centro internazionale di ricerca IFERC (International Fusion Energy Research Center) per lo sviluppo dei materiali ed il calcolo ad alte prestazioni.

La macchina JT-60SA è un tokamak superconduttore di grandi dimensioni (raggio maggiore di circa 3 m) composto da 18 bobine per il campo toroidale (TF), 6 bobine per il campo di equilibrio (EF) ed un solenoide centrale (CS). JT-60SA è in grado di confinare plasmi di deuterio, con una corrente massima di 5,5 MA, per tempi fino a 100 s e permetterà lo sviluppo di scenari operativi e tecnologie per le macchine ITER e DEMO. JT-60SA sarà realizzato a Naka, in Giappone, riutilizzando le infrastrutture dell’impianto JT-60U che verrà aggiornato con un nuovo sistema da 41 MW di riscaldamento e un divertore capace di resistere ad un flusso di calore fino a 15 MW/m².

Il contributo dell’ENEA al progetto JT-60SA comprende la progettazione e realizzazione di 9 bobine TF in NbTi del sistema magnetico toroidale, di 18 casse in acciaio austenitico di contenimento delle bobine TF, di una parte delle alimentazioni elettriche e dei relativi sistemi.