ITER

ITER
Tipo	progetto di ricerca, Tokamak e megaprogetto
Obiettivi	energia di fusione
Fondazione	24 ottobre 2007
Sede centrale	Cadarache ( Francia )
coordinate	43 ° 42'28 "N 5 ° 46'39" E
Sito web	www.iter.org

I partecipanti al progetto ITER

L' ITER , ​ ( International T hermonuclear E xperimental R eactor , in spagnolo Reactor Termonuclear Experimental Internacional), è un esperimento scientifico su larga scala che cerca di produrre un plasma di fusione con una potenza termica dieci volte superiore rispetto alla potenza necessaria per riscaldare il plasma. Come sistema reattore, ITER sarà equivalente a un reattore di potenza zero (netto). I partecipanti alla progettazione concettuale delle attività di ITER hanno scelto questa parola per esprimere le loro speranze comuni che il progetto potesse portare allo sviluppo di una nuova forma di energia. Si tratta di un progetto di grande complessità ideato nel 1986 in Unione Sovietica ( Tokamak ), per dimostrare la fattibilità scientifica e tecnologica della fusione nucleare . ITER è in costruzione a Cadarache ( Francia ) e costerà circa 24 miliardi di euro, diventando così il quinto progetto più costoso della storia, dopo il Programma Apollo , la Stazione Spaziale Internazionale , il Progetto Manhattan e lo sviluppo del sistema GPS . ITER significa anche La Via in latino , e questo doppio significato riflette il ruolo di ITER nel perfezionare la fusione nucleare come fonte di energia per usi pacifici e innovativi.

Obiettivi di ITER 4.12

Il suo obiettivo è testare tutti gli elementi necessari per la costruzione e il funzionamento di un reattore a fusione nucleare che serva da dimostrazione commerciale, oltre a riunire le risorse tecnologiche e scientifiche dei programmi di ricerca sviluppati in quel momento dall'Unione Sovietica , Stati Uniti , Europa (tramite EURATOM ) e Giappone . ITER ha gli auspici dell'AIEA , nonché un modo per condividere i costi del progetto.

Progetta

Sezione dell'interno della macchina.

Il reattore sperimentale a fusione nucleare è basato sul progetto sovietico, chiamato Tokamak . Questa è la base per costruire il modello demo commerciale.

ITER è progettato per riscaldare un plasma di idrogeno gassoso fino a 100 milioni di gradi Celsius . ITER dovrebbe generare il suo primo plasma nel dicembre 2025. ]

ITER si basa sul concetto "tokamak" di confinamento magnetico , in cui il plasma è contenuto in una camera a vuoto di forma toroidale . Il carburante, una miscela di deuterio e trizio , due isotopi dell'idrogeno , viene riscaldato a temperature superiori a 150 milioni di °C, formando un plasma caldo. Forti campi magnetici vengono utilizzati per mantenere il plasma lontano dalle pareti, che sono prodotte da bobine superconduttive che circondano il contenitore, e da una corrente elettrica guidata attraverso il plasma. Il problema sta nell'enorme difficoltà di comprimere l'idrogeno in modo uniforme. Nelle stelle, la gravità comprime l'idrogeno in una sfera perfetta in modo che il gas venga riscaldato in modo uniforme e pulito. In condizioni di progettazione del reattore, questa uniformità è molto difficile da raggiungere.

Storia

Il 21 maggio 2000 viene annunciato che i fisici americani hanno superato uno dei problemi della fusione nucleare nei dispositivi di tipo Tokamak , il fenomeno chiamato edge-localized mode, o ELM. Gli ELM causerebbero un'erosione delle protezioni interne della camera a vuoto del reattore, costringendone la frequente sostituzione.

In un articolo pubblicato domenica 21 maggio 2000 sulla rivista britannica Nature Physics , un team guidato da Todd Evans della General Atomics, California, annuncia di aver scoperto che un piccolo campo magnetico risonante, proveniente da speciali bobine situate all'interno il recipiente del reattore, crea un'interferenza magnetica "caotica" ai margini del plasma che blocca la formazione dei flussi.

Il 24 maggio 2006 i sette partner del progetto ITER - Unione Europea, Giappone, Stati Uniti, Corea del Sud, India, Russia e Cina - hanno firmato a Bruxelles l'accordo internazionale per il lancio del reattore internazionale a fusione con il modello Tokamak , da costruire a Cadarache, nel sud-est della Francia, utilizzando il design Tokamak. I costi di costruzione del reattore sono stati stimati in 4.570 milioni di euro e la durata della costruzione in 10 anni. L'UE e la Francia si sono impegnate a contribuire con il 45% dei costi, mentre le altre sei parti hanno convenuto di contribuire ciascuna con il 9%.

Nel corso del Consiglio direttivo del progetto ITER, svoltosi a novembre 2016, è stata approvata la nuova pianificazione globale del progetto, che contiene come tappe principali il Primo Plasma nel 2025 e le prime operazioni con deuterio e trizio per il 2035. ]

Selezione del luogo

Durante il processo di definizione dell'ubicazione del centro di ricerca e del futuro reattore a fusione, sono emersi diversi problemi. Durante il mese di novembre è in corso una lotta tra Francia e Spagna per ottenere la candidatura dell'UE a localizzare ITER. L'opzione spagnola dopo averne scartati alcuni era Vandellós . Nel dicembre 2003 i sei membri non potevano decidere se collocarlo in Francia o in Giappone. Apparentemente gli Stati Uniti erano contrari alla candidatura della Francia per motivi politici (presumibilmente a causa del loro rifiuto di sostenere l' invasione dell'Iraq del 2003 ), il che ha reso difficile la decisione finale. Il 26 dicembre 2003 , la candidatura di Cadarache è stata finalmente scelta come opzione dell'UE.

Mappa di Cadarache , Francia , luogo scelto come sito ITER.

È stata sollevata la possibilità che l'UE porti avanti il ​​progetto senza il Giappone e gli Stati Uniti. Lo hanno suggerito la Commissione europea e la Francia, che contano sul fatto che il contributo di questi due paesi potrebbe essere sostituito con l'ingresso di nuovi partner e con incrementi dai paesi dell'UE. Era stato annunciato che India , Svizzera e Brasile sarebbero state disposte a partecipare al progetto europeo.

I siti candidati erano:

• Cadarache (Vicino a Marsiglia ), (ha avuto il sostegno di UE, Russia e Cina)
• Roccasho ( Giappone ), (supportato da Stati Uniti, Giappone e Corea del Sud)
• Vandellós ( Tarragona , Spagna), (dimessosi a favore di Cadarache dopo la decisione dell'UE di presentare una candidatura unica)

Il 28 giugno 2005 a Mosca è stato finalmente raggiunto un accordo sull'ubicazione del reattore, che si trovava a Cadarache .

L'UE sosterrà il 40% dei costi di costruzione, la Francia pagherà un ulteriore 10% mentre i restanti cinque partner sopporteranno il 10% ciascuno.

Il primo ministro francese dell'epoca, Dominique de Villepin , riteneva che ITER avrebbe portato alla creazione di 4.000 posti di lavoro nel suo paese.

Progettazione tecnica

Disegno del tokamak ITER e dei sistemi integrati dell'impianto.

Contenitore sottovuoto

Contenitore sottovuoto.

Il recipiente sottovuoto è la parte centrale della macchina ITER: un recipiente in acciaio a doppia parete in cui è contenuto il plasma per mezzo di campi magnetici.

La nave a vuoto ITER sarà due volte più grande e 16 volte più pesante di qualsiasi nave a fusione prodotta in precedenza: ciascuno dei nove settori a forma di toro peserà tra le 390 e le 430 tonnellate. Quando tutte le armature e le strutture portuali sono incluse, si arriva a un totale di 5.116 tonnellate. Il suo diametro esterno misurerà 19,4 metri (64 piedi), quello interno 6,5 metri (21 piedi). Una volta assemblata, l'intera struttura sarà alta 11,3 metri (37 piedi).

La funzione principale del recipiente a vuoto è quella di fornire un recipiente plasma ermeticamente sigillato. I suoi componenti principali sono la nave principale, le strutture portuali e il sistema di supporto. La nave principale è una struttura a doppia parete con nervature di rinforzo poloidali e toroidali tra gusci di 60 millimetri di spessore (2,4 pollici) per rinforzare la struttura della nave. Queste nervature costituiscono anche i passaggi di flusso per l'acqua di raffreddamento. Lo spazio tra le doppie pareti sarà riempito con strutture protettive in acciaio inossidabile. Le superfici interne della nave si interfacceranno con i moduli di deposizione delle uova contenenti il ​​componente della coperta di deposizione delle uova. Questi moduli forniranno protezione contro i neutroni ad alta energia prodotti dalle reazioni di fusione e alcuni saranno utilizzati anche per concetti di potenziamento del trizio .

ITER produrrà energia fondendo deuterio e trizio in elio.

Il contenitore del vuoto ha 18 porte superiori, 17 equatoriali e 9 inferiori da utilizzare per operazioni di manipolazione remota, sistemi diagnostici, iniezioni di raggi neutri e pompaggio del vuoto.

Vedi anche

• Fusione per l'energia
• Ricerca e innovazione nell'Unione Europea
• Impianto di accensione nazionale
• JET
• Progetto IFMIF (impianto internazionale di irradiazione dei materiali da fusione)

Collegamenti esterni

• Wikimedia Commons ha una categoria media su ITER .
• Infografica sul progetto ITER
• Sito web del Commissariato per l'energia atomica (CEA) sulla fusione magnetica in francese
• Grafico interattivo in spagnolo.
• Sito ufficiale di ITER
• Sito ufficiale dell'Agenzia Europea

• Articoli Wikinotizie : ITER sarà costruito in Francia