Reattore a fusione MAST lanciato in Gran Bretagna dopo una profonda ricostruzione
Dopo una profonda ricostruzione, durata sette lunghi anni, il Regno Unito ha rilanciato il suo reattore termonucleare, chiamato MAST (Mega Ampere Spherical Tokamak), che si trova nel Kalema Fusion Energy Center, ed è ora chiamato Aggiornamento MAST.
Reattore termonucleare e suoi principali problemi
Da molti decenni ormai, gli scienziati di tutto il mondo si sforzano di ottenere un reattore a fusione ben funzionante. E il fatto è che questo tipo di energia ha due chiari vantaggi:
- L'idrogeno utilizzato come combustibile in tali reattori è molto economico e facilmente disponibile.
- Durante la reazione di fusione termonucleare, viene rilasciata un'enorme quantità di energia.
Ma il problema principale è che creare le condizioni per un corso stabile di fusione termonucleare è piuttosto problematico. Al fine di superare la resistenza elettrica di particelle cariche simili e farle collidere (per ottenendo nuove particelle e rilasciando un'enorme quantità di energia), il plasma viene riscaldato all'estremo temperature.
Ma il plasma tende ad espandersi e quindi a raffreddarsi. Così gli scienziati hanno imparato come mantenere il plasma surriscaldato in una posizione grazie a magneti particolarmente potenti.
Inoltre, loro (i magneti) sono posizionati in modo speciale in modo da formare un campo magnetico speciale. Tali reattori sono chiamati tokamak (camera toroidale con bobine magnetiche).
Reattore termonucleare nel Regno Unito e sue caratteristiche
La costruzione del reattore MAST è iniziata nel 1997 e nel dicembre 1999 è stata messa in funzione cerimoniosamente. In questo caso, il reattore MAST creato è implementato sotto forma di tokamak sferico.
La differenza di questo tipo rispetto ai tokamak classici è che le bobine magnetiche sono disposte in modo tale da formare una nuvola di plasma molto simile a una palla.
Inoltre, questo tipo di reattore viene paragonato a una mela da cui viene estratto il nocciolo.
Secondo i creatori di questo reattore, questo design ti consente di creare molto di più plasma stabile e ancora ridurre significativamente il valore di induzione necessario per il confinamento del plasma campo magnetico.
Quindi in MAST, circa 8 metri di plasma cubico sono trattenuti da un campo magnetico di soli 0,55 Tesla.
Per fare un confronto, nel tokamak russo T-15 della classica forma toroidale, il campo magnetico ha un'induzione di 3,6 Tesla. E nel tokamak sferico Globus-15 (Istituto Fisico-Tecnico intitolato a A. F. Ioffe, San Pietroburgo) il valore dell'induzione magnetica è 0,4 Tesla.
Quali sono i compiti del reattore a fusione MAST
Gli scienziati del Regno Unito, che dal 2013 attendono il completamento della ricostruzione del reattore termonucleare, nutrono grandi speranze. Dopo tutto, MAST può diventare un banco di prova ultramoderno per testare nuovi sviluppi nel campo della fusione termonucleare.
Quindi per prima cosa verrà testata una parte unica del tokamak chiamata Super-X Divertor. Il compito principale della nuova parte è rimuovere il calore in eccesso e le impurità non necessarie dal plasma. Le versioni precedenti di questo dispositivo richiedevano una revisione completa dopo un paio di anni di funzionamento.
La nuova versione del dispositivo (in caso di test riuscito) aumenterà la durata di 10 volte. Inoltre, se l'esperimento sarà completato con successo, gli scienziati torneranno all'implementazione dell'ambizioso progetto STEP. (Tokamak sferico per la produzione di energia) sulla costruzione di una centrale elettrica a tutti gli effetti, che dovrebbe essere costruita da 2040.