Discussione:Reattore nucleare a fusione

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Reattore nucleare a fusione Da Wikipedia, l'enciclopedia libera. Un reattore nucleare a fusione è un ipotetico sistema in grado di gestire una reazione di fusione nucleare in modo controllato. Allo stato attuale non esistono reattori nucleare a fusione operativi per produrre energia elettrica ma gli unici impianti operativi sono impianti di ricerca in grado di sostenere la reazione di fusione nucleare per un tempo molto ridotto. Si stanno effettuando ingenti investimenti in questo tipo di reattori anche se si ritiene che i primi impianti potranno essere operativi tra almeno 40 anni. [modifica] Sviluppi attuali e futuri


Schema di un apparecchio sperimentale per ottenere la fusione nucleare tramite confinamento magnetico Tra i vari progetti di ricerca il più ambizioso attualmente è il progetto internazionale ITER. Il progetto ITER punta a sviluppare un reattore di test in grado di sostenere una reazione di fusione nucleare per diversi minuti. Il progetto ITER ha un budget di 10 miliardi di Euro e va sottolineato che non mira a produrre direttamente energia elettrica ma punta a dimostrare la capacita dell'impianto di sostenere una reazione nucleare controllata basata sulla fusione nucleare che produca più energia di quanta ne consumi. La produzione di energia elettrica verrà demandata al progetto successivo chiamato DEMO. DEMO si avvantaggerà dell'esperienza derivata dal progetto ITER e integrerà il reattore con tutte le infrastrutture necessarie alla produzione di energia elettrica in modo efficiente. Per ottenere una buona resa energetica il reattore del progetto DEMO dovrà essere necessariamente più grande del reattore ITER anche se le dimensioni definitive sono ancora oggetto di studio. Dopo lo sviluppo del progetto DEMO si potrà progettare delle centrali nucleari a fusione per uso industriali che quindi tengano in debita considerazione anche gli aspetti economici legati alla realizzazione delle suddette centrali e che quindi siano convenienti anche dal punto di vista economico. La denominazione provvisoria in ambito europeo del progetto successivo a DEMO è PROTO. [modifica] Vantaggi La reazione di fusione nucleare produce, come unico tipo di scoria, He4 che è un gas inerte e assolutamente non radioattivo (secondo la fisica nucleare è il nuclide più stabile possibile), inoltre le centrali a fusione nucleare non produrrebbero energia tramite combustione di combustibili fossili e quindi non inquinerebbero l'atmosfera e, soprattutto, non provocherebbe nessun effetto serra (di fatto non avrebbero emissioni di pericolosità rilevante). Inoltre dovrebbero essere in grado di ottenere grandi quantità di energia, anche superiori rispetto alle centrali a fissione odierne (la taglia prevista per DEMO è di 1000 MWe, per le centrali successive l'orientamento attuale è di non superare taglie taglias unicamente per motivi infrastrutturali). Il peggior isotopo che potrebbe essere disperso nell'ambiente è il trizio che ha un tempo di dimezzamento di 12,3 anni, un periodo molto ridotto rispetto ad alcuni isotopi prodotti dalle centrali a fissione che possono dimezzarsi in migliaia di anni. Dal punto di vista della sicurezza le centrali a fusione con confinamento magnetico, come ITER e DEMO, non hanno nessuna possibilità di avere un comportamento per cui la reazione può continuare in assenza del contenimento del plasma. Questo garantisce molto nei confronti delle centrali a fissione, che comunque si basano su reazioni nucleari in cui è possibile avere una reazione a catena. Inoltre il fatto che i prodotti di reazione siano assolutamente inerti dal punto di vista nucleare implica che l'eventuale presenza di nuclidi radioattivi sarà limitata solo alla parte strutturale dell'impianto, quindi la mobilitazione (cioè l'immissione nell'ambiente) di tali nuclidi sarà limitata dall'energia già disponibile prima dell'eventuale incidente nell'impianto stesso. In parallelo a questa considerazione, i materiali utilizzati per la costruzione della centrale dovranno essere tali da garantire un decadimento di eventuali nuclidi che possano formarsi tale che entro 100 anni non presentino alcun rischio radioattivo. [modifica] Svantaggi La fusione richiede temperature di lavoro elevatissime, tanto elevate da non poter essere contenuta in nessun materiale esistente. Il plasma di fusione viene quindi trattenuto grazie all'ausilio di campi magnetici di intensità elevatissima. D'altra parte, per raggiungere le alte temperature necessarie a innescare e sostenere la reazione, vi sono varie tecniche possibili. Una delle più promettenti consiste nel concentrare sul plasma in cui deve avvenire la reazione di fusione fasci di onde elettromagnetiche ad elevata frequenza, comunque inferiore alla frequenza della luce visibile. Uno dei problemi attualmente (2007) più studiati è la costruzione delle antenne necessarie a generare questi fasci in ITER. Il tutto rende il processo difficile, tecnologicamente complesso e dispendioso. I materiali che entrano nella reazione sono il deuterio, facilmente reperibile in natura, ed il trizio, che invece, a causa del suo breve periodo di decadimento, non è presente in natura. Questo comporta che sia la centrale a dover generare la quantità di trizio richiesta per le reazioni nucleari che dovranno produrre energia (per ITER è prevista una richiesta di trizio di circa 250 g/d, mentre per DEMO, che dovrà funzionare in continuo, la richiesta sarà sensibilmente più elevata). Pertanto uno dei componenti chiave della futura centrale energetica a fissione sarà il blanket, che è la parte di centrale in cui i neutroni di reazione

reagiscono con Li6 per formare trizio

il problema di quale sia il miglior sistema per usare il Li nel blanket è completamente aperto ed oggetto degli studi in corso (2007) per DEMO. Dato che deve utilizzare i neutroni generati dal plasma, il blanket deve essere più vicino possibile al plasma stesso, quindi entro il volume in cui è generato il vuoto per conservare la purezza del plasma.

Fusione nucleare ed effetto serra

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Scusate l'intromissione, ho un dubbio che mi frulla in testa da tanto. Se per la fusione utilizzo idrogeno, che alla fine darà elio (stabile e non più riciclabile), e l'idrogeno lo estraggo dall'acqua.... Che fine fa l'ossigeno che "avanza"? Va in atmosfera? E se aumenta l'ossigeno nell'atmosfera, non aumenta la possibilità di produrre CO2 (tipo con gli incendi)? Quindi, alkla fine, la fusione non provoca lo stesso un aumento dell'effetto serra?

non penso, in quanto l'ossigeno troverebbe milioni di possibili applicazioni (come reagente chimico, gas per respiratori in ospedale, propellente....). penso proprio che l'ossigneo non verrebbe gettato nella spazzatura!

Possibile

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Possibile che nessuno si accorge che forse la reazione di fusione sulla Terra in maniera efficiente non si avrà mai ? Sul Sole le reazioni di fusione sono innescate dalle alte temperature a loro volta prodotte dalle elevatissime pressioni dovute all'enorme massa gravitazionale: è quindi irrealistico pensare che si possa realizzare la fusione nucleare sulla Terra in appositi reattori, pur con mille altri problemi di natura tecnologica, in maniera efficiente cioè con una buona resa energetica se il calore prodotto dalla reazione finisce per alimentare le altissime temperature richieste per una reazione a catena e non per produrre energia elettrica. LF

Credo si debba eliminare la voce

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è infatti assodato che la fusione nucleare "a caldo" sia impossibile in quanto non esiste nessun materiale in grado di resistere a quelle temperature (e non si parla del sole ma di stelle anche più piccole), quindi la temperatura fonderebbe tutto l'impianto se non peggio. Su questi presupposti credo che la centrale a fusione sia una speculazione scientifica che dovrebbe essere inclusa al massimo nella voce Centrali nucleari e magari creare una sezione su "possibilità di sviluppo". Poiché è un'ipoetesi di quello che potrebbe essere creato dovremmo altrimenti wikificare tutte le teorie immaginabili e non sarebbe "enciclopedico". Andreadago

la fusione nucleare esiste, ed è già stata compiuta con successo da decenni. prima di commentare una voce, la si dovrebbe prima leggere........--Dwalin (msg) 16:54, 16 apr 2015 (CEST)[rispondi]
Mea culpa! Ho sbagliato a scrivere, intendevo dire che il reattore a fusione è impossibile da realizzare, almeno con le conoscenze che abbiamo sui materiali, non la fusione. Infatti c'è anche scritto che è stato possibile ottenerla solo per un breve lassso di tempo. Andreadago
  1. nella barra in alto c'è il pulsante FIRMA, è lì per un motivo
  2. non sono le conoscenze sui materiali che mancano, il confinamento è magnetico o inerziale, non fisico. ed il confinamento non risulta stabile per lunghi periodi nei modelli fatti fino ad ora. --Dwalin (msg) 17:41, 17 apr 2015 (CEST)[rispondi]

Collegamenti esterni modificati

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Gentili utenti,

ho appena modificato 2 collegamento/i esterno/i sulla pagina Reattore nucleare a fusione. Per cortesia controllate la mia modifica. Se avete qualche domanda o se fosse necessario far sì che il bot ignori i link o l'intera pagina, date un'occhiata a queste FAQ. Ho effettuato le seguenti modifiche:

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