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Il 'sole artificiale' cinese East (Experimental Advanced Superconducting Tokamak) ha fatto un nuovo passo avanti verso la fusione nucleare: l'esperimento ha infatti dimostrato che il plasma può rimanere stabile anche a densità estreme se la sua interazione con le pareti del reattore è attentamente controllata. Questa scoperta, pubblicata su Science Advances, rimuove un importante ostacolo che finora aveva rallentato i progressi verso l'innesco della fusione e in futuro potrà aiutare i reattori a produrre più energia.
Lo studio fornisce la prima prova sperimentale della teoria (nota come auto-organizzazione di parete e plasma, Pwso) proposta per la prima volta dai ricercatori del Centro nazionale francese per la ricerca scientifica e dell'Università di Aix-Marseille per descrivere come il plasma e le pareti metalliche di un reattore interagiscono e si auto-organizzano in un regime stabile. Secondo questa teoria, se l'interazione tra il plasma e le pareti metalliche del reattore raggiunge uno stato accuratamente bilanciato, si può determinare un 'regime di assenza di densità', ovvero uno stato in cui il plasma rimane stabile anche quando la sua densità supera i limiti empiricamente osservati finora.
Per ottimizzare le interazioni plasma-parete, i ricercatori cinesi hanno controllato attentamente la pressione iniziale del gas combustibile e hanno applicato il riscaldamento tramite risonanza ciclotronica elettronica durante la fase di avvio di ogni scarica. Di conseguenza, l'accumulo di impurità e le perdite di energia sono stati notevolmente ridotti, consentendo alla densità del plasma di aumentare costantemente entro la fine dell'avvio. In queste condizioni, East è entrato con successo nel 'regime di assenza di densità' teorizzato dal Pwso, dove il funzionamento stabile è stato mantenuto anche a densità di gran lunga superiori ai limiti empirici.
"I risultati suggeriscono un percorso pratico e scalabile per estendere i limiti di densità nei tokamak e nei dispositivi di fusione al plasma di nuova generazione", spiegano i ricercatori, che prevedono di applicare lo stesso approccio durante il funzionamento ad alto confinamento di East nel prossimo futuro, con l'obiettivo di raggiungere il regime di assenza di densità in condizioni di plasma ad alte prestazioni.
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