ENEA sta progettando un innovativo strumento diagnostico per studiare il plasma usato in ITER, il reattore in costruzione a Cadarache (Francia del sud)
Produrre un’immagine tridimensionale del flusso di neutroni per studiare le caratteristiche del plasma che sarà usato in ITER[1], il reattore in costruzione a Cadarache (Francia del sud) che intende dimostrare la possibilità di produrre energia da fusione in modo sicuro e sostenibile. Questo è l’obiettivo della Radial Neutron Camera (RNC), lo strumento diagnostico finanziato da Fusion For Energy[2] che ENEA sta progettando nell’ambito di un Consorzio di istituti europei di ricerca di cui è a capo con il Laboratorio Diagnostiche del Centro Ricerche di Frascati (Roma).
“Questo strumento misurerà in tempo reale la distribuzione spaziale e l’energia dei neutroni emessi nelle reazioni di fusione. Da queste grandezze sarà possibile derivare la densità di potenza generata dal reattore e la temperatura del plasma, due parametri fondamentali per la valutazione delle prestazioni del reattore e per il controllo del plasma”, spiega Daniele Marocco del Laboratorio Diagnostiche della Divisione ENEA Sviluppo energia da fusione.
Un insieme di rivelatori di diverse tipologie[3] distribuiti all’interno e all’esterno della ciambella del tokamak permetteranno di effettuare la misura, intercettando i neutroni emessi dal plasma.
La parte della diagnostica, che sarà installata all’interno della camera da vuoto e che guarderà alla zona più esterna del plasma (Figura 2), ha già superato la verifica progettuale finale da parte di un team internazionale di esperti ed è entrata nella fase costruttiva.
Il Consorzio è attualmente impegnato nella progettazione della parte della RNC che sarà installata all’esterno della camera da vuoto e che guarderà alla parte centrale del plasma (Figura 3); inoltre, si sta lavorando ai test sperimentali di prototipi di rivelatori e di altre componenti in corso di realizzazione.
“La complessa attività di progettazione della Radial Neutron Camera rappresenta una sfida scientifica e tecnologica importante che richiede l’utilizzo di un ampio ventaglio di competenze, dalla fisica del plasma alla progettazione di schermaggi, dalle analisi meccaniche e strutturali alla tecnologia dei rivelatori, fino alle analisi di sicurezza nucleare e allo sviluppo di software innovativi per l’analisi dati”, conclude Basilio Esposito, responsabile del Laboratorio Diagnostiche di ENEA.
[1] L’International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) è il maggior progetto internazionale sulla fusione, realizzato nell’ambito di una collaborazione tra le sette maggiori potenze economiche (Unione Europea, Cina, India, Giappone, Corea del Sud, Russia e Stati Uniti). ITER mira a dimostrare la fattibilità della produzione di energia da fusione con il massimo ritorno scientifico per poter progredire verso il reattore dimostrativo DEMO.
[2] Organizzazione che gestisce il contributo europeo a ITER.
[3] Scintillatori, matrici a diamante sintetico e camere a fissione a uranio-238 (²³⁸U)