23/12/2009, 10:24
02/08/2012, 14:23
Messaggio di 2di7
Il professor Francesco Romanelli: «Stiamo lavorando per conseganre al mondo il reattore ITER»
Gli scienziati della fusione nucleare stanno per imprimere un colpo di acceleratore ai loro esperimenti e si pongono un ambizioso traguardo: dimostrare entro il 2026 che i processi energetici del Sole e delle stelle potranno essere utilizzati sulla Terra per alimentare i crescenti bisogni di energia delle nostre società.
Il nuovo impegno, e le tappe per raggiungerlo, ci vengono illustrati dal professor Francesco Romanelli, da quest’anno direttore dell’European Fusion Development Agreement (EFDA), il programma comunitario che coordina i laboratori europei impegnati in studi teorici e sperimentali sulla fusione nucleare. Romanelli, che dirige anche il Joint European Tokamak (JET), attualmente la maggiore macchina per esperimenti sulla fusione, collocata a Culham, in Inghilterra, in questi giorni è fra i protagonisti di Frascati Scienza, un vero e proprio festival che vede sfilare per una settimana, dal 18 al 26 settembre, i grandi protagonisti della scienza nazionale e internazionale, con un fitto programma di conferenze, mostre e visite guidate ai laboratori sparsi nella vasta area scientifica a sud di Roma.
«Ce la stiamo mettendo tutta per accelerare i nostri programmi e consegnare al mondo entro una decina di anni ITER, il reattore che dovrà dimostrare la fattibilità scientifica della fusione nucleare, aprendo la strada ad altri impianti che sfrutteranno la stessa tecnologia per produrre energia elettrica da immettere nella rete», annuncia Romanelli.
ITER, la cui costruzione è già iniziata a Cadarache, in Francia, è un progetto internazionale sottoscritto da Europa, Stati Uniti, Cina, Russia, India, Giappone e Corea del Sud. Quest’anno, dopo una pausa di riflessione dovuta al fatto che i suoi costi di realizzazione sono lievitati, passando da 5 a 10 miliardi di euro, di cui circa la metà a carico dell’Europa (e circa 600 milioni in capo all’Italia), i promotori si sono impegnati a superare gli indugi e ad andare avanti con maggior lena, nella speranza di fornire entro questo secolo un valida soluzione dei problemi energetici planetari, con una fonte di energia praticamente illimitata e relativamente pulita.
La fusione, infatti, sfrutta l’enorme energia che si libera quando nuclei di atomi leggerissimi come il deuterio e il trizio (parenti stretti dell’idrogeno), sottoposti ad elevate temperature, fondono. Il processo, pur essendo accompagnato da una consistente attivazione neutronica dei materiali del reattore, tuttavia non produce rifiuti radioattivi di lunghissima vita (decine di migliaia di anni) tipici degli attuali reattori a fissione nucleare. ITER, spiega il professor Romanelli, si basa sul cosiddetto, «confinamento magnetico» già sperimentato da diverse macchine di piccole e medie dimensioni in vari Paesi, fra cui l’Italia. Una miscela di deuterio e trizio, destinata a essere riscaldata fino a diventare un «plasma» a 100 milioni di gradi, è ingabbiata in una camera di acciaio a forma di ciambella, del diametro di circa sei metri . Poiché nessun contenitore metallico potrebbe resistere, il plasma è tenuto sospeso e stretto in un intenso campo magnetico, generato da potenti bobine, in modo da minimizzare il contatto con le pareti della ciambella.
Romanelli riassume così la cronologia dei prevedibili risultati, ormai a portata di mano: «Il reattore ITER dovrebbe essere completato entro il 2019, quindi iniziare a funzionare, per alcuni anni, con il solo idrogeno, però senza produrre energia di fusione. Nel 2026 sarà introdotta la più efficiente miscela di deuterio-trizio e, l’anno dopo, dovrebbe essere raggiunto il fondamentale traguardo di ottenere 500 megawatt di potenza, cioè dieci volte più energia di quella impiegata per sostenere il processo di fusione che si auto sostiene. Ma non è finita. Il passaggio da ITER a reattori dimostrativi in grado di fornire elettricità, che saranno realizzati parallelamente in diversi Paesi, potrà avvenire rapidamente se la ricerca su ITER avrà, come crediamo, successo e si investiranno sufficienti risorse nello sviluppo dei materiali per il reattore».
Questi risultati, aggiunge lo scienziato, saranno anche il frutto di numerosi esperimenti «di accompagnamento» da attuare in diversi laboratori. La macchina JET, per esempio, che si è già avvicinata alle condizioni di pareggio di potenza, dovrà ripetere nel 2014 questa performance, utilizzando nella camera di contenimento del plasma dei materiali di berillio-tungsteno che poi verranno utilizzati in ITER. Anche in Italia, nei laboratori ENEA di Frascati, è prevista la costruzione di un tokamak che dovrà esplorare il comportamento del plasma in condizioni estreme.
«Sono fiducioso che, poco dopo la metà del nostro secolo, la prospettiva dell’energia da fusione diventerà percorribile, naturalmente se i governi continueranno a sostenerci con convinzione –conclude Romanelli–. Basti pensare che il mercato europeo dell’energia assorbe oggi 700 miliardi di euro all’anno. Mentre alla ricerca energetica, di qualunque tipo, vengono destinati solo 2 miliardi di euro all’anno. Una cifra ben modesta se si considera l’importanza strategica del settore».
Franco Foresta Martin
Fonte: http://www.corriere.it/scienze_e_tecnol ... aabe.shtml
02/08/2012, 14:25
Messaggio di 2di7
Si accenderanno prima le palline oppure le ciambelle? Il dilemma è destinato a rimanere sospeso per qualche anno, ma la gara fra «palline» e «ciambelle» per conquistare il primato della fusione nucleare controllata, il processo che dovrebbe garantirci l’energia «illimitata e pulita» del futuro, è già cominciata. «Palline» e «ciambelle» rappresentano l’esemplificazione delle due modalità attualmente in fase di sperimentazione nei grandi laboratori di fisica mondiali per fare incollare fra di loro i nuclei di atomi leggeri (deuterio e trizio, due parenti stretti dell’idrogeno), liberando molta più energia di quanta se ne spenda per alimentare il processo; e senza produrre quell’ingombrante carico di scorie tipico delle attuali centrali a fissione.
LE «PALLINE» - Il mese scorso un gruppo di ricercatori della National Ignition Facility (NIF) di Livermore, in California, impegnati nello sviluppo della fusione a «confinamento inerziale» - quelli delle palline per intenderci -, ha annunciato la messa a punto di un nuovo sistema di accensione consistente nell’attivazione simultanea di ben 192 fasci laser, tutti focalizzati su un singolo bersaglio delle dimensioni di un pisello. Non si tratta ancora della fusione inerziale vera e propria, come qualcuno ha equivocato, ma della messa a punto dell’accendino che dovrebbe portare, forse entro l’anno, alla fusione di una singola pallina. Poi ci vorranno diversi altri anni, almeno una decina, per far sì che lo stesso meccanismo, o uno analogo, possa realizzare l’accensione nucleare di una raffica di palline, in stretta sequenza, con la generazione di abbondante energia.
LE «CIAMBELLE» - Nel frattempo, gli operatori della fusione a «confinamento magnetico» - quelli delle «ciambelle» - non stanno con le mani in mano. Proprio questa settimana si riuniscono a Parigi i rappresentanti dei sette Paesi che hanno iniziato a costruire ITER, la macchina che dovrebbe realizzare la fusione nucleare di un plasma tenuto sospeso in una ciambella magnetica: sono Europa, Stati Uniti, Cina, Russia, India, Giappone e Corea del Sud. All’ordine del giorno il nuovo calendario dei lavori e la data di completamento dell’impresa, con la prima accensione di ITER. C’è un po’ di scaramuccia fra chi, come gli Stati Uniti, preme sull’acceleratore per far presto; e chi, come l’Europa, suggerisce più calma, considerati gli aumenti dei prezzi e le difficoltà dell’economia mondiale. Qualunque sarà la decisione, il traguardo non è dietro l’angolo e si pensa che potrà essere raggiunto solo attorno al 2020. E anche in questo caso, dopo che sarà acquisita la capacità di accendere la ciambella di ITER, saranno necessari altri anni per sviluppare nuove macchine in grado di fornire l’energia utilizzabile per scopi civili.
L'OBIETTIVO - Le due vie intraprese dalla fusione nucleare hanno un obiettivo comune: riprodurre in laboratorio lo stesso tipo di processo energetico che tiene accese le stelle, che tuttavia è perseguito con tecniche completamente diverse. Nel tentativo di accendere le loro palline, i ricercatori californiani della NIF utilizzano i potenti fasci laser che concentrano la radiazione sulle pareti di un cilindro d’oro, nel quale è posta una sferetta di berillio con il combustibile nucleare di deuterio e trizio. «La radiazione laser -spiega la dottoressa Carmela Strangio del Gruppo Confinamento Inerziale dell’ENEA- penetra attraverso dei fori nella cavità cilindrica, viene convertita in raggi-X soffici, i quali trasformano in plasma la superficie della capsula sferica di berillio. La pressione del plasma prodotto alla superficie fa implodere il guscio, comprimendo il combustibile nucleare che viene portato all’ignizione, producendo un’energia alcune diecine di volte quella della radiazione laser impiegata». Ma, precisa la ricercatrice, attualmente la NIF è in grado di produrre solo qualche sparo di laser al giorno mentre, per le applicazioni energetiche, la frequenza dovrà raggiungere da 1 a 10 spari al secondo. Un bel salto. Il confinamento inerziale, aggiunge il dottor Aldo Pizzuto, capo dell’Unità Fusione dell’ENEA, non è un’esclusiva della NIF: in Europa è stato avviato il programma di ricerca HIPER per lo sviluppo dei laser ripetitivi necessari alla fusione, cui partecipa anche l’Italia con Enea, Cnr e Cnism. E in Francia, entro 4 anni, entrerà in funzione Megajoule, un progetto simile a quello portato avanti dalla NIF.
IL REATTORE ITER - Di tutt’altra natura è la tecnica del confinamento magnetico affidata al grande reattore ITER e parzialmente già sperimentata con diverse macchine di piccole e medie dimensioni in vari Paesi, fra cui l’Italia. In questo caso la miscela di deuterio e trizio, destinata a essere trasformata in un plasma caldissimo, fino a 100 milioni di gradi, è contenuta in una camera di acciaio a forma di ciambella del diametro di circa due metri. Ma poiché nessun contenitore metallico potrebbe resistere, in realtà essa rimarrà sospesa e stretta in un intenso campo magnetico, generato da potenti bobine che avvolgono la ciambella. Attorno al 2020 ITER dovrebbe creare le condizioni fisiche affinché la reazione di fusione non solo venga innescata, come già è successo più volte nelle ciambelle più piccole (chiamate tokamak) realizzate finora, ma vada avanti in maniera controllata a piacimento degli operatori. La costruzione di ITER è già iniziata a Cadarache, in Francia, vicino a Marsiglia, e potrebbe essere completata verso il 2018. Il maggiore ostacolo finora sorto è quello economico, poiché i costi dell’impresa sono raddoppiati, rispetto a quanto previsto nel 2001, data del suo concepimento, e hanno ormai raggiunto i 10 miliardi di euro, di cui quasi la metà a carico dell’Europa (la quota di partecipazione italiana è balzata da 300 a 600 milioni).
CHI ARRIVERÀ PER PRIMO? - Chi arriverà per primo a tagliare il traguardo, le palline o le ciambelle? Gli esperti seri non azzardano previsioni e neppure osano fare vane promesse. La strada della fusione nucleare, sia quella inerziale che quella a confinamento magnetico, appare comunque fitta di ostacoli, lunga e tortuosa, tanto che le sue eventuali applicazioni energetiche potrebbero non appartenere a questo secolo. Bisognerà ricordarsene quando, all’annuncio del prossimo risultato utile lungo questo non facile ma necessario percorso della ricerca applicata, qualche entusiasta annuncerà che l’energia da fusione è ormai dietro l’angolo.
Franco Foresta Martin
Fonte: http://www.corriere.it/scienze_e_tecnol ... aabe.shtml
02/08/2012, 14:26
Messaggio di ubatuba
Roma – Gli scienziati che lavorano alla fusione nucleare stanno facendo passi da gigante e si pongono un ambizioso traguardo: dimostrare entro il 2026 che i processi energetici del sole e delle stelle potranno essere utilizzati sulla terra per compensare la crescente domanda di energia elettrica. Le tappe per raggiungerlo, ci vengono illustrati dal professor Francesco Romanelli, direttore dell’European Fusion Development Agreement (EFDA), il programma che coordina i laboratori europei impegnati in studi teorici e sperimentali sulla fusione nucleare. Romanelli, dirige la maggiore macchina per esperimenti sulla fusione, collocata a Culham, in Inghilterra.
«Ce la stiamo mettendo tutta per accelerare i nostri programmi e consegnare al mondo entro una decina di anni ITER, il reattore che dovrà dimostrare la fattibilità scientifica della fusione nucleare, aprendo la strada ad altri impianti che sfrutteranno la stessa tecnologia per produrre energia elettrica da immettere nella rete» - annuncia Romanelli
La costruzione di ITER è già iniziata a Cadarache, in Francia, è un progetto internazionale sottoscritto da Europa, Stati Uniti, Cina, Russia, India, Giappone e Corea del Sud. Ricordiamo che in questo anno vi è stata una pausa obbligata a causa dei costi di realizzazione che sono lievitati, passando da 5 a 10 miliardi di euro, di cui circa la metà a carico dell’Europa (e circa 600 milioni in capo all’Italia), i promotori si sono impegnati a superare gli indugi e ad andare avanti con maggior lena, nella speranza di fornire entro questo secolo un valida soluzione dei problemi energetici planetari, con una fonte di energia praticamente illimitata e relativamente pulita.
La fusione sfrutta l’enorme energia che si libera quando nuclei di atomi leggerissimi come il deuterio e il trizio, sottoposti ad elevate temperature, fondono. Il processo non produce rifiuti radioattivi di lunghissima vita (decine di migliaia di anni) tipici degli attuali reattori a fissione nucleare. ITER si basa sul cosiddetto, «confinamento magnetico» già sperimentato da diverse macchine di piccole e medie dimensioni in vari Paesi, fra cui l’Italia. Una miscela di deuterio e trizio, destinata a essere riscaldata fino a diventare un «plasma» a 100 milioni di gradi, è incanalata in una camera di acciaio a forma di ciambella, del diametro di circa sei metri . Poiché nessun contenitore metallico potrebbe resistere, il plasma è tenuto sospeso e stretto in un intenso campo magnetico, generato da potenti bobine, in modo da minimizzare il contatto con le pareti della ciambella.
Romanelli ottimista prosegue: «Il reattore ITER dovrebbe essere completato entro il 2019, quindi iniziare a funzionare, per alcuni anni, con il solo idrogeno, però senza produrre energia di fusione. Nel 2026 sarà introdotta la più efficiente miscela di deuterio-trizio e, l’anno dopo, dovrebbe essere raggiunto il fondamentale traguardo di ottenere 500 megawatt di potenza, cioè dieci volte più energia di quella impiegata per sostenere il processo di fusione che si auto sostiene».
Romanelli è sicuro che è solo questione di tempo e che, poco dopo la metà del nostro secolo, la prospettiva dell’energia da fusione diventerà percorribile, naturalmente se i governi continueranno a sostenere con convinzione questi progetti. Basti pensare che il mercato europeo dell’energia assorbe oggi 700 miliardi di euro all’anno. Mentre alla ricerca energetica, di qualunque tipo, vengono destinati solo 2 miliardi di euro all’anno. Una cifra ben modesta se si considera l’importanza strategica del settore.
da
http://www.invasionealiena.it/invenzion ... telle.html
02/08/2012, 14:27
Messaggio di tommaso
Penso che questo argomento meriti una discussione a parte.
Anche sulle pagine di questo forum alcuni di noi hanno espresso forti perplessità su progetti immani e dispendiosissimi come quello reltivo ad ITER,per la realizzazione in un lontano futuro di un rettore a fusione calda.
Sul prossimo numero di "Le scienze" sarà affrontato tale argomento,interrogandosi questa volta,come abbiamo già fatto noi,sulla reale convenienza a destinare ingenti risorse per progetti che nn si sa nemmeno se saranno mai operativi,a scapito di ricerche piu' semplici e che nell'immediato potrebbero essere di gran beneficio per l'umanità intera.
I pezzi mancanti della fusione
Il reattore a fusione ITER dovrebbe rappresentare una pietra miliare sulla lunga strada verso la produzione illimitata di energia pulita. Una volta a regime, produrrà dieci volte l’energia richiesta per farlo funzionare. Nonostante le enormi aspettative, ITER segna il passo. Sforato il budget per miliardi di dollari e in ritardo di anni sui tempi previsti, il reattore non inizierà gli esperimenti di produzione di energia prima del 2026. All’origine di questi problemi ci sono ragioni complesse: difficoltà ingegneristiche impreviste e una burocrazia bizantina nel consorzio dei sette principali partecipanti al progetto. Le voci più critiche sostengono che ITER è solo una macchina che sperpera inutilmente denaro pubblico, distraendo i finanziamenti da progetti per l’energia pulita molto più produttivi, come eolico e solare.
Fonte:http://www.lescienze.it/archivio/articoli/2012/08/01/news/i_pezzi_mancanti_della_fusione-1172234/
02/08/2012, 14:34
03/08/2012, 13:42