Il progetto ITER: il reattore a fusione nucleare

ITER è un progetto molto ambizioso, che prevede di realizzare e mettere in funzione un reattore a fusione nucleare entro il 2034. Scopriamolo insieme.

Cos’è ITER

ITER (acronimo di International Thermonuclear Experimental Reactor) è un polo scientifico il cui scopo è quello di dimostrare la fattibilità di un reattore a fusione nucleare, per generare energia sicura e pulita.

Si trova presso il centro di ricerca CEA Cadarache, in Francia, e ad esso lavorano molti paesi: Unione Europea, Stati Uniti, Giappone, Cina, Russia, India e Corea del Sud. Anche l’Italia sta apportando il suo contribuito. Alla Neutral Beam Test Facility, del Consorzio RFX di Padova, dove vengono testati i sistemi di riscaldamento a fascio neutro destinati al progetto ITER.

Il reattore di questa centrale a fusione nucleare si chiama tokamak e contiene gas ionizzato a oltre 150 milioni di gradi, utilizzando dei magneti superconduttori.

Il grande problema della fusione nucleare è quello che per innescare e mantenere il plasma (gas ionizzato) all’interno del tokamak si consuma più energia di quella che viene generata. Lo scopo del progetto è quello di dimostrare che è possibile generare più energia di quella che viene consumata nel corso del processo.

Differenza tra fissione e fusione nucleare

Ma perché è importante riuscire nel progetto? La fusione nucleare genera energia pulita e sicura.

Attualmente, le centrali nucleari esistenti generano energia grazie alla fissione nucleare. Entrambi i processi generano energia. La fissione nucleare divide un nucleo pesante in nuclei più leggeri e nel farlo libera energia, mentre la fusione nucleare unisce nuclei leggeri per formarne uno più pesante. La prima utilizza, ad esempio, l’uranio, mentre la seconda gli isotopi dell’idrogeno.

Nel concreto, la fissione nucleare, attualmente utilizzata in tutte le centrali nucleari, produce scorie radioattive e presenta rischi di incidenti anche molto gravi (come abbiamo potuto vedere a Chernobyl o a Fukushima). La fusione nucleare, invece, genera meno scorie ed è più sicura, inoltre, utilizza combustibili abbondanti. Tuttavia, le condizioni alle quali essa può avvenire sono complesse.

A che punto siamo?

Sebbene sono diversi anni che gli scienziati di tutto il mondo stanno lavorando al progetto ITER, risultati concreti si sono visti solamente nell’ultimo anno, durante il quale si sono fatti importanti passi avanti.

Sono stati installati i primi due moduli della camera da vuoto, due componenti enormi, alti come un edificio di cinque piani. Sono stati riparati, nel frattempo, anche i moduli installati precedentemente (nel 2022).

Nel frattempo, importanti migliorie sono state fatte anche al Scientific Data and Computing Center, il centro di stoccaggio dati e di calcolo. Questo è operativo e dispone di 1 MW di equipaggiamento, organizzato su 4 rack. Esso può gestire un traffico dati di 30-50 GB/s, con 90-2200 TB di salvataggio quotidiano.

Infine, l’edificio Tritium Building, necessario per il primo plasma, è stato completato.

Cosa manca per completare ITER

Il gruppo STAC, il Comitato Consultivo per la Scienza e la Tecnologia, ha esaminato il programma, i test sui magneti e i test effettuati in Italia al NBTF. Tuttavia, ITER non è ancora ultimato, mancano ancora alcune componenti prima di poter portare a termine il progetto.

Devono ancora essere completati e installati sette moduli da vuoto, i componenti per il confinamento magnetico, i sistemi di riscaldamento e le diagnosi di misura.

Secondo le stime riportate ITER potrebbe essere messo in funzione tra il 2033 e il 2034. Una volta messo in funzione verranno eseguite le operazioni scientifiche con plasmi di idrogeno e deuterio-deuterio. Nel 2036 i magneti saranno alimentati alla massima frequenza, mentre nel 2039 inizierà l’operazione con deuterio-trizio.

Tuttavia, la centrale nucleare ITER non servirà a generare elettricità da utilizzare per i cittadini, ma solamente a dimostrare la reale fattibilità dell’energia a fusione nucleare.