Raggiungere una temperatura sette volte superiore a quella del nucleo del Sole è un conto. Mantenerla il più a lungo possibile è un altro. Per questo, la grande sorpresa del reattore KSTAR non sta nell’aver raggiunto i 100 milioni di gradi Celsius, quanto il fatto di aver mantenuto tale temperatura per ben 48 secondi. Una durata che potrebbe sembrare insignificante, e che invece è sorprendente con l’attuale tecnologia che abbiamo a disposizione.
Sono tutti piccoli passi che rendono sempre più possibile nel prossimo futuro lo sviluppo di un reattore a fusione nucleare commercializzabile e sostenibile.
Fusione nucleare, che cos’è il reattore KSTAR
Reattore nucleare sperimentale di tipologia totamak, il KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) risulta uno dei più promettenti al momento. A forma di enorme “ciambella”, utilizza dei campi magnetici per confinare gli isotopi di idrogeno in modo tale da creare il plasma, ovvero lo stato della materia in cui gli ioni e gli elettroni sono separati tra loro.
Nel mentre, gli ioni vengono portati a temperature altissime, così si crea un plasma che possa permettere, grazie alla sua alta densità, lo sviluppo di reazioni atomiche a fusione nucleare, le stesse che avvengono in natura nei nuclei delle stelle. Il risultato è un’enorme quantità di energia, e senza dover fare altro inquinamento da carbonio, lo stesso che sta surriscaldando il pianeta.
Però parliamo di un progetto che è ancora sperimentale. Il mantenimento stesso delle alte temperature è ancora oggi molto difficile, perché, come riporta la CNN, la natura instabile del plasma ad alta temperatura ad oggi rende difficile il processo. Per questo l’ultimo traguardo raggiunto dal KSTAR è notevole.
Il nuovo primato: 100 milioni di gradi per 48 secondi
Come già anticipato dalla CNN, durante i test tra dicembre 2023 e febbraio 2024, il reattore coreano ha mantenuto la temperatura del plasma a 100 milioni di gradi Celsius per 48 secondi. Un vero e proprio primato, visto che ha superato il record di 30 secondi realizzato nel 2021.
Questi 18 secondi in più sono stati possibile grazie ad alcune modifiche apportate ai cosiddetti divertori del reattore. Si trattano di componenti che servono a gestire il calore e a convogliare i prodotti di scarto. Per migliorare il mantenimento della temperatura, i ricercatori hanno usato dei divertori in tungsteno, dotati di un elevato punto di fusione e incapaci di interagire con il plasma come invece fa il carbonio.
Oltre a questi 18 secondi in più, altro primato è l’aver mantenuto il plasma in uno stato a elevata efficienza, chiamato “modalità H”, per 102 secondi. Negli esperimenti precedenti, la modalità H era stata raggiunta per pochissimi secondi.
Ovviamente, per funzionare alla grande, una centrale elettrica a fusione del tutto operativa dovrebbe funzionare a temperature critiche in modalità H per periodi abbastanza lunghi. Inoltre il processo deve risultare sostenibile, ossia restituire più energia di quanta ne serva per avviarlo.
Ma alla lunga ci arriveremo. Non è infatti il solo caso di successo nell’ambito della fusione nucleare. Si accenni ad esempio all’ITER in Francia, o addirittura all’esperimento di Oxford. In questo caso, i ricercatori sono riusciti a produrre 69 megajoule di energia per cinque secondi, più o meno sufficienti ad alimentare 12.000 case per lo stesso periodo di tempo.
