di
Paolo Centofanti
Il magnete sarà utilizzato per generare il campo magnetico toroidale del reattore sperimentale cinese CFETR. È il più grande di questo tipo mai costruito ed è stato interamente sviluppato in Cina
L’Istituto della fisica dei plasma dell’Accademia delle scienze della Cina, ha annunciato il completamento del magnete a superconduttore più grande mai realizzato. Si tratta del prototipo di magnete per il campo toroidale del reattore sperimentale tokamak CFETR (Chinese Fusion Engineering Testing Reactor) del centro di ricerca cinese CRAFT (Comprehensive Research Facility for Fusion Technology). Con dimensioni di 21 metri di lunghezza, 12 metri di larghezza e 3,3 metri di altezza, per un peso di 582 tonnellate, è in volume 1,3 volte l’analogo magnete TF di ITER ed è in grado di accumulare tre volte il quantitativo di energia.Il reattore CFETR utilizzerà 16 di questi magneti. Le specifiche parlano di un’intensità di corrente operativa di 98 kA, per un un campo magnetico massimo del magnete pari a 14,5 tesla. Lo sviluppo e costruzione del magnete ha richiesto 6 anni di lavoro. Per il progetto sono stati sviluppati nuovi fili superconduttori ad alte prestazioni in niobio-stagno. Il superconduttore ha superato con successo la validazione delle prestazioni su scala reale in condizioni combinate di migliaia di cicli elettromagnetici e termici alla temperatura criogenica di 4,2 Kelvin (-268,95 °C), con un'elevata corrente di 100 kA e un forte campo magnetico di 12 tesla. "Tutti gli indicatori sono risultati superiori ai requisiti di progettazione” si legge nel comunicato di CRAFT che annuncia il risultato.Per l’industria cinese della fusione nucleare, la pietra miliare è doppiamente significativa perché il magnete è stato realizzato interamente con tecnologia prodotta in Cina. Al progetto hanno partecipato aziende nazionali come Western Superconducting, Zhejiang Jiuli, Shanghai Electric, Wuxi Huali, Erzhong Group, Hefei Juneng Electro-Physics e Hefei Keye.Parallelamente, CRAFT ha annunciato anche il completamento del prototipo di solenoide centrale a superconduttore ad alta temperatura. Il componente ha il compito principale di avviare un reattore tokamak, guidare l'induzione della corrente del plasma e regolare in tempo reale la configurazione del confinamento del plasma all’interno del reattore. Le specifiche parlano di una corrente operativa nominale di 46,5 kA, di un campo magnetico massimo (per un set di 6 bobine) di 19 tesla, di un tasso di variazione del campo magnetico non inferiore a 1,5 tesla al secondo e di una resistenza dei giunti inferiore a 2 nano-ohm. Anche in questo caso, si tratta di un progetto che ha consentito all’industria cinese di sviluppare in modo indipendente tecnologie chiave. CRAFT è uno dei più importanti partner della collaborazione ITER. Il reattore CFETR ha l’obiettivo di testare le tecnologie per la fusione nucleare su una scala a livello di DEMO, la centrale a fusione nucleare dimostrativa che nascerà sulla base dei risultati di ITER. Inizialmente CFETR dimostrerà la possibilità di produrre 200 MW di potenza netta da fusione nucleare, per poi scalare fino a oltre 1 GW. Inoltre il reattore si pone come obiettivo di raggiungere l'autosufficienza nel ciclo del trizio, con un rapporto di auto-produzione maggiore di 1.
