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Particelle alfa nei plasmi a fusione elicoidale

Particelle alfa nei plasmi a fusione elicoidale

Dimostrazione della capacità di confinamento delle particelle alfa nei plasmi a fusione elicoidale

Un team di scienziati esperti sulla fusione è riuscito a dimostrare che gli ioni energetici con energia nella gamma dei mega volt di elettroni (MeV) sono per la prima volta limitati in un plasma nei sistemi elicoidali. Ciò promette il confinamento delle particelle alfa (ione elio) necessario per realizzare l'energia di fusione in un reattore elicoidale.

La reazione deuterio-trizio in un plasma ad alta temperatura verrà utilizzata in futuro nei reattori a fusione. Le particelle alfa con energia di 3,5 MeV sono generate dalla reazione di fusione. Le particelle alfa trasferiscono la loro energia al plasma e questo riscaldamento delle particelle alfa sostiene le condizioni del plasma ad alta temperatura richieste per la reazione di fusione. Per realizzare un tale plasma, che si chiama plasma che brucia (burning plasma), gli ioni energetici nell'intervallo MeV devono essere confinati in modo superiore nel plasma.

Le simulazioni numeriche hanno predetto i risultati favorevoli del confinamento di ioni MeV in un plasma in sistemi elicoidali che hanno il vantaggio di un funzionamento a regime stabile rispetto ai sistemi tokamak. Tuttavia, la dimostrazione del confinamento di ioni MeV mediante esperimento non era stata riportata.

Recentemente, lo studio, pubblicato su Nuclear Fusion, (1) è stato notevolmente avanzato dall'esperimento di confinamento ionico MeV eseguito nell'operazione al deuterio del dispositivo elicoidale grande ( Large Helical Device - LHD), di proprietà del National Institute for Fusion Science (NIFS), National Institutes of Natural Sciences (NINS), in Giappone.