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Dagli anni '50 al 2024: come si è evoluta la tecnologia tokamak fino a diventare la speranza energetica odierna?
Un tokamak è un dispositivo che utilizza potenti campi magnetici per confinare il plasma in una forma toroidale assialmente simmetrica. A partire dagli anni '50, questo concetto si è gradualmente evoluto nella tecnologia dei reattori a fusione nucleare più diffusa, rendendo sempre più chiara la speranza di superare gradualmente la crisi energetica. Questo articolo ripercorrerà la storia del tokamak, esplorerà l'evoluzione della tecnologia e analizzerà il modo in cui è diventata la chiave per il nostro futuro energetico odierno.
A partire dal 1951, gli scienziati sovietici Andrei Sakharov e Igor Tamm proposero il concetto di tokamak, un progetto rivoluzionario che cambiò il futuro dell'energia.
Origine della tecnologia Tokamak
La storia dei tokamak può essere fatta risalire agli anni '50. Dopo la costruzione del primo tokamak nel 1954, la tecnologia ottenne rapidamente attenzione in tutto il mondo. Nel 1968, il Tokamak T-3 dell'Unione Sovietica raggiunse con successo una temperatura del plasma elettronico di 1 keV. Questa svolta promosse la costruzione di tokamak in tutto il mondo. I primi studi hanno dimostrato che l'equilibrio stabile del plasma richiede linee di campo magnetico che si muovano a spirale, il che ha fornito un supporto teorico per la successiva progettazione dei tokamak.
Promozione globale della ricerca sulla fusione nucleare
Negli anni '70, quando molti paesi investirono nella ricerca sulla fusione nucleare, vennero utilizzati sempre più dispositivi tokamak. Verso la fine degli anni '70, questi dispositivi avevano raggiunto molte delle condizioni richieste per la fusione nucleare, anche se non ancora simultaneamente nello stesso reattore, gettando le basi per lo sviluppo della fusione nucleare pratica. Mentre crescevano le speranze che fosse possibile raggiungere un “punto di equilibrio”, iniziarono i lavori per la costruzione del Joint European Tokamak (JET) e del Tokamak Fusion Test Reactor (TFTR), entrambi focalizzati sulla ricerca rivoluzionaria nella speranza di raggiungere un punto di equilibrio.
L’ascesa della cooperazione internazionaleAlla fine queste macchine rivelarono nuovi problemi che ne limitarono le capacità; per risolverli erano necessarie capacità che andavano oltre quelle di un singolo Paese.
Nel 1985, dopo che l'allora presidente degli Stati Uniti Ronald Reagan e il leader sovietico Mikhail Gorbachev raggiunsero un importante accordo, il progetto International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) fu lanciato ufficialmente, diventando il primo reattore a fusione pratico al mondo. Il principale sforzo internazionale per sviluppare energia da fusione nucleare. Con i progressi dell'ITER, l'interesse della comunità internazionale per la fusione nucleare continua a crescere e la richiesta di ricerca collaborativa tra i paesi diventa più forte.
Stato attuale e visione futura del Tokamak
Nel 2024, JET detiene ancora il record per la produzione di energia da fusione nucleare, raggiungendo 69 MJ, e continua a ricercare progressi tecnologici rivoluzionari. Anche i progetti di piccoli tokamak e quelli derivati, come i tokamak sferici, stanno lavorando intensamente per esplorare i parametri prestazionali e le loro applicazioni. Sullo sfondo della crisi energetica, queste tecnologie si stanno muovendo verso il raggiungimento di un'energia pulita e sostenibile.
La nascita del Tokamak segna una tappa importante per gli scienziati nel tentativo di realizzare il sogno scientifico dell'energia da fusione nucleare.
Tuttavia, nonostante le prospettive di sviluppo della tecnologia tokamak sembrino rosee, ci troviamo ancora di fronte a molte sfide. Possiamo raggiungere con successo la fusione nucleare controllata in futuro e cambiare completamente l'attuale panorama energetico?
