Fusione nucleare: un concetto ibrido tra un tokamak e una stellare potrebbe rendere le centrali elettriche più efficienti

Fusione nucleare: un concetto ibrido tra un tokamak e una stellare potrebbe rendere le centrali elettriche più efficienti

Nel 2011, il fisico Thomas Klinger fu interrogato da… Newsline ITER Sulla differenza tra uno stellarator e un tokamak, due dispositivi dedicati alla produzione di reazioni di fusione nucleare controllata. “Intrappolare il plasma in una stella è un po’ come stringere saldamente un manico di scopa nel pugnoAvviso. Nel tokamak ciò implica tenere in equilibrio lo stesso manico di scopa con un dito”.

Ciascuno di questi reattori presenta degli inconvenienti, ma il concetto ibrido, che combina parti di ciascuno, potrebbe essere prezioso. IL nuovo mondovenerdì 14 giugno, citato da un post di Società americana di fisica. Questa innovazione contribuirebbe a rendere le centrali elettriche più efficienti.

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Tokamak e stellare: ognuno ha i suoi svantaggi

Gli scienziati utilizzano dispositivi di confinamento magnetico. I reattori a fusione più comuni di questo tipo sono Stelle e tokamak. Concretamente, utilizzeranno i campi magnetici per comprimere una nuvola di ioni carichi (chiamata plasma) in un piccolo volume, al fine di aumentare il potenziale di rilascio di energia e fusione nucleare, riferisce New Scientist.

Il plasma verrà confinato in modo diverso a seconda che si utilizzi un reattore o un altro. Il tokamak è il modello utilizzato dalla Commissione mista europea (Jet) nel Regno Unito, a forma di ciambella circondata da bobine di elettromagneti. Per quanto riguarda quello stellare, popolare nel contesto dei piccoli reattori modulari, confinarebbe il plasma in bobine ritorte e curve.

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Entrambi questi progetti presentano degli svantaggi. Pertanto, il plasma in un tokamak può subire improvvisi periodi di turbolenza chiamati instabilità. La pubblicazione scientifica indica che quest'ultimo comporta il rischio di interrompere il processo di fusione o di danneggiare il reattore. Per quanto riguarda le stelle, possono contenere solo una quantità relativamente piccola di plasma e hanno una struttura complessa.

Questo diagramma rappresenta il reattore ibrido sviluppato da Sophia Henneberg e Gabrielle Blanc. Sophia Henneberg/Gabriel Planck/Istituto Max Planck per la fisica del plasma

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Più stabilità e meno consumo energetico

Di fronte a questa osservazione, i ricercatori Sofia Henneberg e Gabriel Plunk, associati all'Istituto Max Planck per la fisica del plasma di Greifswald (Germania), si sono messi alla ricerca di una soluzione. Gli specialisti hanno combinato i due modelli per ottenere un dispositivo ibrido. Secondo loro, questo sistema sarebbe facile da costruire e capace di creare un plasma più grande e più stabile di qualsiasi reattore esistente. Ciò riduce la quantità di energia attualmente richiesta per far funzionare questi dispositivi.

La loro creazione mantenne la forma a ciambella conosciuta dal tokamak, ma aggiunse ulteriori anelli elettromagnetici ritorti, che correvano attraverso il suo centro e furono chiamati “bobine a banana”. Attraverso simulazioni, Sophia Henneberg e Gabrielle Plank si sono rese conto che queste bobine generano abbastanza “torsioni” nei campi magnetici per evitare l’instabilità osservata nei tokamak.

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“Questo concetto è abbastanza lontano da ciò che può essere costruito al momento.”Sfumatura Benjamin Dodson, di Laboratorio Nazionale Lawrence Livermore (California), citato nella rivista New Scientist. Ma, “Questo è un ottimo esempio di teoria creativa che potrebbe avere un impatto importante sull’energia da fusione se portasse a nuove ricerche sull’argomento”.

Secondo Jorit Leon, che lavora in… Prossima FusioneUna startup tedesca, sarà possibile convertire i reattori tokamak esistenti per accogliere questo concetto ibrido, a causa della somiglianza nel design. Sophia Henneberg e Gabrielle Blanc sono in trattative con le università per cercare di costruire un modello.

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