Nucleare
Gli scienziati di Princeton svelano una svolta nella tecnologia dei reattori per la fusione nucleare. Grazie al litio
I ricercatori del Princeton Plasma Physics Laboratory hanno scoperto che la promessa di rivestire la superficie interna del recipiente contenente un plasma di fusione con litio liquido sta portando verso una migliore alimentazione del plasma, passo necessario all’ottenimento dell’energia per fusione nucleare, la tecnica che promette di cambiare il mondo facendo arrivare all’umanità quantità di energia a buon mercato in condizione di relativa sicurezza.
La ricerca, presentata in un nuovo articolo su Nuclear Fusion, include osservazioni, simulazioni numeriche e analisi dei loro esperimenti all’interno di un recipiente per plasma di fusione chiamato Lithium Tokamak Experiment-Beta (LTX- β ).
Un team del Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti si era chiesto metaforicamente: «quanta benzina possiamo aggiungere al fuoco mantenendo il controllo?»
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Ora credono di avere la risposta per uno scenario particolare. Fa tutto parte del lavoro del laboratorio per portare energia dalla fusione alla rete elettrica.
Basandosi su recenti scoperte che mostrano la promessa di rivestire la superficie interna del recipiente contenente un plasma di fusione con litio liquido, i ricercatori hanno determinato la densità massima di particelle scariche, o neutre, sul bordo di un plasma prima che il bordo del plasma si raffreddi. si spegne e alcune instabilità diventano imprevedibili. Conoscere la densità massima delle particelle neutre ai margini di un plasma di fusione è importante perché dà ai ricercatori un’idea di come e quanto alimentare la reazione di fusione.
Richard Majeski, uno dei principali fisici di ricerca presso PPPL e capo di LTX- β, ha dichiarato:«Stiamo cercando di dimostrare che una parete di litio può consentire un reattore a fusione più piccolo, che si tradurrà in una maggiore densità di potenza». In definitiva, questa ricerca potrebbe tradursi nella fonte di energia da fusione economicamente vantaggiosa di cui il mondo ha bisogno.
L’LTX- β è uno dei tanti vasi di fusione in tutto il mondo che trattiene il plasma a forma di ciambella utilizzando campi magnetici. Tali strutture sono conosciute come tokamak. Ciò che rende speciale questo tokamak è che le sue pareti interne possono essere rivestite, quasi completamente, di litio. Ciò modifica radicalmente il comportamento della parete, poiché il litio trattiene una percentuale molto elevata di atomi di idrogeno provenienti dal plasma.
Senza il litio, molto più idrogeno rimbalzerebbe sulle pareti e ritornerebbe nel plasma. All’inizio del 2024, il gruppo di ricerca ha riferito che questo ambiente a basso riciclo dell’idrogeno mantiene caldo il bordo estremo del plasma, rendendolo più stabile e fornendo spazio per un volume maggiore di plasma.
Con il nuovo articolo il team LTX- β ha pubblicato ulteriori risultati che mostrano la relazione tra il combustibile per il plasma e la sua stabilità. Nello specifico, i ricercatori hanno trovato la densità massima di particelle neutre sul bordo di un plasma all’interno di LTX- β prima che il bordo inizi a raffreddarsi, causando potenzialmente problemi di stabilità. I ricercatori ritengono di poter ridurre la probabilità di determinate instabilità mantenendo la densità ai margini del plasma al di sotto del livello appena definito di 1 x 1019 m-3.
Questa è la prima volta che viene stabilito un livello simile per LTX- β, e sapere che si tratta di un grande passo avanti nella loro missione di dimostrare che il litio è la scelta ideale per un rivestimento della parete interna di un tokamak perché li guida verso le migliori pratiche per alimentare i loro plasma.
In LTX- β, la fusione viene alimentata in due modi: utilizzando sbuffi di idrogeno gassoso dal bordo e un fascio di particelle neutre. I ricercatori stanno perfezionando il modo in cui utilizzare entrambi i metodi in tandem per creare un plasma ottimale che sosterrà la fusione per lungo tempo nei futuri reattori a fusione, generando al contempo energia sufficiente per renderlo pratico per la rete elettrica.
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I fisici spesso confrontano la temperatura ai suoi bordi con la temperatura interna per valutare quanto sarà facile gestirla. Tracciano questi numeri su un grafico e considerano la pendenza della linea. Se la temperatura nel nucleo interno e nel bordo esterno sono quasi la stessa, la linea è quasi piatta, quindi lo chiamano profilo di temperatura piatto. Se la temperatura sul bordo esterno è significativamente inferiore alla temperatura nel nucleo interno, gli scienziati lo chiamano profilo di temperatura di picco.
Come riportato da Renovatio 21, poche settimane fa il Giappone ha ufficialmente inaugurato il più grande reattore sperimentale a fusione nucleare del mondo. Il reattore, nominato JT-60SA, rappresenta l’ultimo banco di prova per una fonte di energia rinnovabile raccolta da atomi che si fondono insieme sotto una pressione immensa a temperature incredibilmente elevate, senza rischiare una fusione nucleare.
Come riportato da Renovatio 21, la Federazione Russa nell’autunno 2022 aveva inviato in Francia per il progetto ITER un magnete gigante; l’operazione faceva sperare che, nonostante le tensioni geopolitiche – che tra Parigi e Mosca ora sono enormi –, la collaborazione scientifica su questo importante avanzamento dell’umanità andava avanti.
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Immagine di pubblico dominio CC0 via Wikimedia
Nucleare
Reattore a fusione stabilisce il record di temperatura: 100 milioni di gradi centigradi
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Nucleare
La Svezia è disposta ad ospitare testate nucleari USA
La Svezia potrebbe potenzialmente consentire agli Stati Uniti di posizionare armi nucleari sul suo territorio, ma solo se il paese fosse coinvolto in un conflitto militare, ha detto il primo ministro Ulf Kristersson.
Lunedì in un’intervista con Sveriges Radio, il Kristersson ha sottolineato che da quando ha aderito alla NATO, il governo ha presentato due proposte al Parlamento, affermando che Stoccolma non ospiterà truppe straniere permanenti o armi nucleari in tempo di pace.
Tuttavia, ha affermato che tali divieti verrebbero revocati se la Svezia, che non è in guerra dal 1814, dovesse diventare parte di un conflitto militare attivo.
«In una situazione di guerra, la questione è completamente diversa», ha detto il primo ministro di Stoccolma, aggiungendo che «tutta la NATO beneficia dell’ombrello nucleare che deve essere in vigore negli stati democratici finché la Russia avrà le sue armi nucleari».
Il Kristersson ha anche sottolineato che spetta alla Svezia decidere quali armi straniere – se ce ne sono – saranno stazionate sul suo territorio.
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I commenti del premier arrivano prima del voto parlamentare di giugno su un accordo di cooperazione in materia di difesa con gli Stati Uniti, che darebbe a Washington l’accesso alle basi militari di Stoccolma.
A differenza dei suoi vicini nordici Finlandia e Norvegia, la Svezia non ha un divieto esplicito di accettare armi nucleari, ma mantiene una politica di lunga data contro l’ospitare tali armi in tempo di pace.
I critici hanno esortato Stoccolma a cambiare la sua posizione sulla questione, avvertendo che la mancanza di una legislazione su un divieto totale delle armi nucleari potrebbe creare problemi in una situazione critica, data l’adesione della Svezia alla NATO.
Gli Stati Uniti attualmente detengono armi nucleari in cinque paesi della NATO – Germania, Paesi Bassi, Belgio, Italia e Turchia – come parte del programma di condivisione nucleare del blocco.
La Svezia, insieme alla Finlandia, ha chiesto di aderire all’alleanza militare guidata dagli Stati Uniti poco dopo l’inizio del conflitto in Ucraina. Mentre la Finlandia è diventata uno Stato membro lo scorso anno, la Svezia non ha aderito ufficialmente fino a marzo, con i progressi ostacolati da Ungheria e Turchia, che hanno espresso rimostranze nelle relazioni bilaterali.
Come noto, il programma NATO consente il dispiegamento di bombe nucleari statunitensi sul territorio di altre nazioni NATO non nucleari. L’utilizzo di una simile strategia di condivisione transnazionale delle testate programmata ora dalla Russia con la Bielorussia, tuttavia, suscita le ire del Patto Atlantico, e le richieste allucinanti di Paesi come la Polonia, che sull’argomento in realtà insiste da tempo.
Secondo un rapporto del direttore Nuclear Information Project della Federation of American Scientists Hans Kristensen, gli Stati Uniti hanno circa 100 bombe nucleari a gravità B61 situate presso la base aerea di Kleine Brogel in Belgio, la base aerea di Buchel in Germania, la base aerea di Volkel nei Paesi Bassi, la base aerea di Incirlik in Turchia e, naturalmente, le basi aeree italiane di Aviano (Pordenone) e Ghedi (Brescia).
Le potenze nucleari stanno attivamente modernizzando ed espandendo i loro arsenali tra le crescenti tensioni geopolitiche, secondo un rapporto dello Stockholm International Peace Research Institute (SIPRI) pubblicato l’anno passato.
Come riportato da Renovatio 21, la Svezia aveva reagito immediatamente alla guerra Ucraina, rimilitarizzando subitamente l’isola Gotland.
Come riportato da Renovatio 21, nemmeno troppo sottotraccia, sta continuando la frizione tra Stoccolma e la Repubblica Popolare Cinese, con un caso di giornalista cinese espulsa il mese scorso.
Il segretario NATO, il norvegese Jens Stoltenberg, ha più volte dichiarato che per l’Alleanza il nemico del futuro è Pechino, con il Dragone considerato, con la Russia, come minaccia ai valori degli alleati occidentali, qualsiasi cosa ciò possa voler dire. La Cina contraccambia la simpatia per la NATO, come quando ha dichiarato gli atlantici responsabili delle tensioni in Kosovo.
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Immagine di NATO North Atlantic Threaty via Flickr pubblicata su licenza Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 2.0 Generic
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