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Un nuovo metodo per misurare la potenza nei reattori a fusione, basato sui raggi gamma emessi dal decadimento dell’elio-5, apre nuove prospettive nella ricerca nucleare e rappresenta un’alternativa promettente alle tecniche tradizionali basate sul conteggio dei neutroni
Un gruppo internazionale di ricerca, guidato dall’Istituto per la scienza e tecnologia dei plasmi del Consiglio nazionale delle ricerche di Milano (Cnr-Istp), ha sviluppato un nuovo metodo per misurare la potenza nei reattori a fusione nucleare. Questo metodo si basa sull’analisi dei raggi gamma prodotti nella reazione nucleare tra deuterio e trizio, offrendo un’alternativa promettente e accurata rispetto alle tecniche tradizionali. I risultati di questa ricerca innovativa sono stati pubblicati in due articoli su riviste scientifiche di prestigio come “Physical Review C” e “Physical Review Letters”.
Il ruolo del Cnr-Istp nella ricerca internazionale
La ricerca condotta dal Cnr-Istp, in collaborazione con altri istituti accademici e di ricerca europei, rappresenta un passo significativo verso il miglioramento delle tecniche di misurazione nei reattori a fusione. L’obiettivo principale è quello di superare le limitazioni delle attuali tecniche basate sul conteggio dei neutroni, utilizzando invece i raggi gamma emessi dal decadimento dell’elio-5, prodotto dalla reazione deuterio-trizio. Questo approccio potrebbe aprire nuove possibilità per il monitoraggio e la validazione dei futuri reattori a fusione.
I limiti della misurazione tradizionale tramite neutroni
Attualmente, la misurazione della potenza nei reattori a fusione si basa principalmente sul conteggio dei neutroni generati dalla fusione tra deuterio e trizio. Tuttavia, questo metodo presenta numerose difficoltà tecniche, tra cui la necessità di complesse simulazioni e costose campagne di calibrazione. L’emissione di neutroni da una sorgente estesa come il tokamak, e la loro interazione con i materiali del reattore, rendono questa tecnica meno efficiente e affidabile.
Raggi gamma: una soluzione innovativa per misurare la potenza
Il nuovo metodo sviluppato dal team di ricerca italiano si basa sulla misura dei raggi gamma emessi dal decadimento dell’elio-5, che ha una probabilità molto più bassa rispetto all’emissione di neutroni. Questo approccio offre una misura più accurata e potrebbe diventare una valida alternativa per determinare la potenza nei reattori a fusione, come quelli utilizzati nei progetti ITER e SPARC. L’ottimizzazione di questa tecnica è stata testata presso il “Frascati Neutron Generator” dell’ENEA, uno dei pochi impianti al mondo dedicati alla ricerca sulla fusione nucleare.
L’importanza di questa ricerca risiede anche nel contributo che l’Italia sta dando al progresso della fusione nucleare a livello internazionale. Gli esperimenti condotti presso il Joint European Torus nel Regno Unito, il più grande esperimento di fusione nucleare al mondo, e il supporto finanziario del consorzio EUROfusion, evidenziano la rilevanza di questo progetto per il futuro dell’energia pulita e sostenibile.
Collaborazione internazionale e traguardi della ricerca italiana
La direttrice del Cnr-Istp, Olga De Pascale, e il direttore del Dipartimento di Fisica dell’Università di Milano-Bicocca, Giuseppe Gorini, hanno sottolineato l’importanza della collaborazione tra università e enti di ricerca. Questo progetto rappresenta non solo un traguardo scientifico, ma anche un esempio di come la sinergia tra accademia e ricerca possa portare a risultati di eccellenza, confermando il ruolo di primo piano dell’Italia nella ricerca sulla fusione nucleare.
