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PECULIARITÀ DEL PROTOTIPO

Peculiarità del prototipo

Il segreto di Ignitor va ricercato in quello che abbiamo chiamato il “Metodo Coppi”, che parte dall’assunto che un progetto scientifico deve essere il più “piccolo” possibile (in altri termini costare il minimo possibile) e di fatto la “macchina” Ignitor è un reattore da 100 MW di potenza e il raggio dell’anello toroidale entro il quale avverrà la fusione è pari a 1,3 metri.

Ignitor

 

ITER/Ignitor: dimensioni relative

Restando in tema è illuminante il confronto dimensionale tra IGNITOR e l’altro esperimento concorrente ITER. Come vediamo dalla figura anche il rapporto ponderale è impressionante, ITER pesa 38 volte più di IGNITOR. Posto che l’unità di misura dei finanziamenti sia la tonnellata, ebbene quelli richiesti da ITER sono ben più di 38 volte maggiori di quelli necessari ad IGNITOR.
La cosa trova una sua spiegazione nel fatto che le maggiori dimensioni inducono un incremento delle problematiche più che proporzionale.
Ma procedendo nel confronto IGNITOR è progettato per avere una potenza elettrica di 100MW, mentre la potenza di ITER dovrebbe essere pari a 500MW, quindi il rapporto è 1/5 e anche questo è spiegabile ITER non solo è più grande di IGNITOR, ma è concettualmente diverso.

Le differenze fondamentali tra un tokamak compatto e un grande tokamak come ITER, possono essere riassunte in questi termini:

  • In un tokamak compatto la temperatura che deve essere raggiunta per arrivare all’ignizione del plasma, cioè a produrre energia è nettamente inferiore a quella richiesta da un grande tokamak.
  • La quantità di energia richiesta, sempre per innescare l’ignizione del plasma, è enormemente inferire in un tokamak compatto rispetto a quella richiesta da un grande tokamak.   
  • In un tokamak compatto è possibile impiegare nell’anello toroidale un plasma ad alta densità, nettamente più denso di quello che può essere utilizzato in un grande tokamak. Questa alta densità, come è intuitivo, fa da scudo perché nel plasma non entrino impurità (o ne entrino quantità minime),  e come abbiamo detto in altra sede la presenza di impurità rende impraticabile la ignizione del plasma, del resto l’esperimento ITER in questa fase non si propone di conseguire l’ignizione del plasma.

Naturalmente i tokamak compatti e i grandi tokamak si differenziano per molte altre ragioni, ma queste ci sembrano le più eclatanti.
Tornando a IGNITOR è dunque un tokamak compatto che quale plasma utilizza una miscela di deuterio (simbolo H²) e trizio (H³), due isotopi dell’idrogeno (H), l’elemento più leggero che esista in natura. Da studi ed esperienze fatte questi due isotopi sono quelli più favorevoli per raggiungere l’ignizione del plasma.    
Per confinare magneticamente il plasma Coppi ha progettato un insieme di magneti i cui avvolgimenti sono contenuti in un apparato criogenico nel quale le temperature si aggirano attorno ai –260, -240 gradi Celsius. Il materiale impiegato per realizzare gli avvolgimenti è il Magnesium Diboride, o MgB2, che consente di realizzare la superconduttività a temperature basse ma non così basse come richiesto da altri materiali.
Ogni conduttore di elettricità ha una propria resistenza, quando si raggiunge la superconduttività questa resistenza tende allo zero, in questo modo gli avvolgimenti sono percorsi da correnti incredibilmente alte, nel caso di IGNITOR si tratta di 20 Mega Ampere.
Grazie a questo sistema il campo magnetico generato è in grado di accumulare quelle enormi quantità di energia necessarie per innescare l’ignizione del plasma.
Ci siamo soffermati su questo importantissimo apparato anche per orgoglio nazionale, infatti il costruttore è la Columbus Superconductors, una impresa di Genova di piccole dimensioni e per di più di recente costituzione essendo nata nel 2003.