Il processo di fusione inerziale č attuato da fasci di raggi laser o fasci di particelle accelerate focalizzati su una microsfera di alcuni millimetri di diametro contenente come combustibile una miscela di deuterio e trizio allo stato liquido. Tali fasci ad alta energia (qualche MJ per una durata di 10÷30 ns) riscaldano violentemente lo strato superficiale della microsfera provocando, per ablazione dello stesso, l'implosione del combustibile contenuto nella microsfera. La compressione adiabatica prodotta nel combustibile ne innalza la temperatura e la densitā fino a raggiungere le condizioni di ignizione. L'inerzia dei nuclei D e T mantiene unito il combustibile per il tempo necessario allo sviluppo di un numero di reazioni di fusione sufficiente ad avere un bilancio energetico globale positivo. Terminata la spinta di compressione inerziale il numero di reazioni di fusione si riduce drasticamente fino all'annullamento mano mano che la miscela combustibile D-T si espande e si diluisce. In relazione alla via scelta per deporre sulla microsfera l'energia proveniente dal sistema pilota si distinguono i metodi di innesco diretto e indiretto |
Struttura del bersaglio utilizzato col metodo indiretto per un sistema pilota che produce fasci di luce laser
Struttura del bersaglio utilizzato col metodo indiretto per un sistema pilota che produce fasci di ioni pesanti accelerati |
La
denominazione di fusione a confinamento inerziale deriva dal fatto che il
sistema di confinamento si fonda proprio sull'inerzia delle particelle che
compongono il plasma, la quale contrasta, in un primo tempo efficacemente, la
loro espansione termica. Per
valutare l'efficacia di nuovi impianti a fusione inerziale č stato sviluppato un diagramma
di flusso dell'energia, partendo dal quale č
stata realizzata una metodologia originale di analisi della produzione energetica e
della resa economica dell'impianto. E' stato affrontato e risolto il problema di realizzare un modello concettuale geometrico, in forma
parametrica, di un reattore di tipo modulare per una centrale nucleare a fusione
inerziale. La scelta di tale struttura per il reattore č quella che meglio soddisfa le
esigenze di efficienza ed economicitā. La realizzazione del modello in forma
totalmente parametrica č invece opportuna per l'ottimizzazione dei parametri nucleari
e meccanici e per consentire un immediato passaggio dal modello concettuale al
progetto effettivo. Questo sarā possibile una volta definiti i materiali utilizzati e le
dimensioni geometriche dei componenti ed effettuati i necessari calcoli di verifica dal
punto di vista nucleare, meccanico e termoidraulico. |
Modello Cad reattore attualmente allo studio presso il DCMN