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In a world increasingly facing new challenges at the forefront of plasma scientific research and technological innovation, CNR and ISTP pledge progress and achieve an impact in the integration of research into societal practices and policy

CONFERENZA STAMPA

Presentazione dei risultati Deuterium-Tritium di JET (Joint European Torus) 

DATA: 9th FEBRUARY 2022 

ORARIO: 13:00 CET

INFORMAZIONI DI BASE

La fusione è la fonte di energia di tutta la luce e il calore del Sole e delle stelle e ha il potenziale di fornire energia di base sicura, sostenibile e a basse emissioni di carbonio che integra altre fonti di energia pulita come l'eolico e il solare. La fusione potrebbe potenzialmente fornire una quota significativa* dell'energia mondiale per molte migliaia di anni

READ MORE: BACKGROUND INFORMATION (contenuto in inglese)

Ricercatori europei e italiani ottengono una quantità di energia record da reazioni di fusione

  • Landmark results from EUROfusion scientists and engineers at world-leading Joint European Torus (JET) facility in Oxford, UK
  • Record-breaking 59 megajoules of sustained fusion energy demonstrates potential of fusion 
  • Results fully in line with predictions, strengthening the case for ITER
  • Fusion energy can provide a safe, efficient and low-carbon energy supply 

Record results announced today are the clearest demonstration in a quarter of a century of the potential for fusion energy to deliver safe and sustainable low-carbon energy.

Researchers from the EUROfusion consortium – 4,800 experts, students and staff from across Europe, co-funded by the European Commission and including Italian researchers – used the Joint European Torus (JET) device to release a record 59 megajoules of sustained fusion energy.

This achievement on JET, the largest and most powerful operational tokamak in the world at the UK Atomic Energy Authority (UKAEA) site in Oxford, more than doubles the previous fusion energy record of 21.7 megajoules set there in 1997. It comes as part of a dedicated experimental campaign designed by EUROfusion to test over two decades’ worth of advances in fusion and optimally prepare for the start of the international ITER project.

The record and the scientific data from these crucial experiments are a major boost for ITER, the larger and more advanced version of JET. ITER is a fusion research project based in the south of France. Supported by seven members – China, the European Union, India, Japan, South Korea, Russia and the USA – ITER aims to demonstrate the scientific and technological feasibility of fusion energy.

As pressures mount to address the effects of climate change through decarbonising energy production, this success is a major step forward on fusion’s roadmap as a safe, efficient, low carbon means of tackling the global energy crisis.

Fusion energy’s potential

Fusion, the process that powers stars like our sun, promises a near-limitless clean electricity source for the long term, using small amounts of fuel that can be sourced worldwide from inexpensive materials. The fusion process brings together atoms of light elements like hydrogen at high temperatures to form helium and release tremendous energy as heat. Fusion is inherently safe in that it cannot start a run-away process.

FuJET of unique importance

The Joint European Torus (JET) fusion experiment  – which can create plasmas reaching temperatures of 150 million degrees Celsius, 10 times hotter than the centre of the sun – is a vital test bed for ITER, one of the biggest collaborative science projects in history. JET can reach conditions similar to those in ITER and future fusion power 

A European undertaking

JET was built and operated in Culham, UK, as a Joint Undertaking of the European Community since 1977. The facility has been operated by the UKAEA from 2000. The Euratom Research and Training programme has continuously contributed approx. 80% of the JET operation costs from 1977 until the end of 2021.

Megajoules and Megawatts explained

In its recent record-breaking experiment, JET produced a total of 59 Megajoules of heat energy from fusion over a five second period (the duration of the fusion experiment). During this experiment, JET averaged a fusion power (i.e., energy per second) of around 11 Megawatts (Megajoules per second).

The previous energy record from a fusion experiment, achieved by JET in 1997, was 22 megajoules of heat energy. The peak power of 16MW achieved briefly in 1997 has not been surpassed in recent experiments, as the focus has been on sustained fusion energy.

CONTRIBUTO ISTP ALLA CAMPAGNA DT

ISTP partecipa attivamente da anni alle diverse campagne sperimentali di JET nell’ambito dei Task EUROfusion, con ruoli di coordinamento scientifico, di supporto alla sperimentazione, tramite analisi interpretative e predittive e con lo sviluppo di diagnostiche innovative di plasma, alcune delle quali sviluppate specificatamente per i plasmi di Deuterio-Trizio (DT). Nel 2021, ricercatori ISTP hanno preso parte alla campagna DT di JET sia in presenza -anche durante la pandemia - sia in collegamento remoto in control room. I principali contributi forniti alla campagna DT da ISTP in collaborazione con UNIMIB sono:

Coordinamento scientifico di esperimenti e progetti

  • per l’individuazione del contributo delle particelle alfa prodotte da reazioni di fusione al riscaldamento elettronico del plasma
  • per la messa a punto di nuovi schemi di riscaldamento a radiofrequenza alla risonanza ciclotronica ionica in plasmi deuterio-trizio
  • per la misura della potenza di fusione di plasmi DT tramite un metodo innovativo basato sulla rivelazione dei raggi gamma da 17 MeV
  • per modelli fisici e codici numerici per lo studio delle instabilità disruttive e delle loro conseguenze nei tokamak

Partecipazione e supporto agli esperimenti tramite

  • l’analisi degli spettri di neutroni per la determinazione della frazione di reazioni termonucleari rispetto a quelle dovute al riscaldamento esterno.
  • la determinazione del rapporto isotopico H/D/T mediante analisi quantitativa di gas residuo
  • l’analisi delle instabilità magnetoidrodinamiche

Responsabilità del funzionamento e dell’acquisizione di dati degli spettrometri di neutroni e raggi gamma

La partecipazione Italiana a EUROfusion

L’ ENEA – l'Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l'energia e lo sviluppo economico sostenibile – coordina la partecipazione italiana alle attività di EUROfusion a cui contribuiscono ventuno partner, tra università, enti di ricerca e industrie:
  • Politecnico di Torino
  • Università di Milano Bicocca
  • Università di Cagliari
  • Università di Catania
  • Università di Palermo
  • Università di Pisa
  • Università di Roma La Sapienza
  • Università di Roma Tre
  • Università di Roma Tor Vergata
  • Università della Tuscia
  • Ansaldo Nucleare
  • ENI
  • LT-Calcoli
  • Rina Consulting

Il programma di EUROfusion in Horizon Europe prevede inoltre il contributo alla realizzazione del nuovo impianto di ricerca DTT (DIVERTOR TOKAMAK TEST facility), in costruzione nel Centro Ricerche ENEA di Frascati nell’ambito di un consorzio tra ENEA, ENI e vari istituzioni incluso CNR e università italiane.

INTERVENTI

Il risultato ottenuto dal JET conferma e rafforza il nostro impegno per il progetto ITER e per lo sviluppo dell’energia da fusione nell’ambito dello sforzo comune europeo. E siamo particolarmente orgogliosi dei nostri ricercatori che hanno lavorato alla preparazione e all’esecuzione degli esperimenti, all’analisi dei dati, e anche coordinando il team europeo che ha studiato gli aspetti tecnologici delle operazioni in deuterio-trizio, fondamentali in vista del progetto ITER in via di realizzazione in Francia. Questo contributo – ha aggiunto- si colloca nel solco di una lunga tradizione che ha visto ENEA tra i maggiori e più qualificati contributori di JET sin dall’inizio, con propri scienziati che hanno ricoperto ruoli di leadership scientifica e di direzione dell’intero progetto

I risultati che oggi vengono annunciati attestano il raggiungimento di un obiettivo estremamente importante, la conferma sperimentale su JET che in una configurazione Tokamak è possibile ottenere elettricità da fusione, e sono un passo cruciale verso la produzione in futuro di energia abbondante ed eco-sostenibile. Il record di 59 Megajoule di energia da fusione ottenuto su JET è un successo tutto europeo, un risultato chiave che dà forza a ITER e alla Roadmap europea sulla fusione. Il Consiglio Nazionale delle Ricerche svolge ricerche sulla fusione fin dagli anni ’60, pienamente inserito nel Programma Europeo, e ha contribuito a questo successo principalmente con l’attività dell’Istituto per la Scienza e Tecnologia dei Plasmi – CNR-ISTP – e con la partecipazione al Consorzio RFX, conducendo esperimenti su temi chiave dei plasmi igniti e implementando essenziali sistemi diagnostici.

Un processo di reazione di fusione in deuterio e trizio, sostenuto a questo livello di potenza – prossima alla scala industriale-, rappresenta una clamorosa conferma per tutti coloro che sono impegnati nella ricerca sulla fusione a livello globale. Per il Progetto ITER, i risultati ottenuti su JET sono un forte elemento di fiducia nel fatto che siamo sulla strada giusta nel percorso verso la dimostrazione della piena potenza di fusione.

Questo è il risultato di anni di preparazione da parte del team EUROfusion di ricercatori provenienti da tutta Europa. Il record ottenuto, e soprattutto quello che abbiamo appreso sulla fusione in queste condizioni operative e il fatto che i risultati confermano pienamente le predizioni, mostrano che siamo sulla strada giusta verso un mondo futuro in cui l’energia da fusione giocherà un ruolo importante. Se riusciamo a mantenere la fusione per cinque secondi, potremo farlo per cinque minuti e poi per cinque ore, se scaliamo al funzionamento delle future macchine a fusione. Questo è un grande momento per ciascuno di noi e per tutta la comunità della fusione. Fondamentalmente, l’esperienza sperimentale che abbiamo acquisito in condizioni reali ci dà grande fiducia per la successiva fase di esperimenti previsti su ITER e su DEMO, il reattore dimostrativo europeo, progettato per immettere elettricità da fusione in rete.

È con grande emozione che, in rappresentanza di tutta la compagine italiana che ho l’onore di coordinare nel programma europeo della fusione, mi congratulo per l’importantissimo risultato raggiunto dal JET. Questo record potrà convincere anche i più scettici che condividendo competenze e risorse il cammino che porterà alla fusione come fonte energetica si è fatto più breve.

Il risultato della campagna DT di JET è il coronamento di una esperienza pluridecennale e dimostra come l’Europa, lavorando assieme, sia in grado di raggiungere obiettivi alla frontiera della conoscenza scientifica e tecnologica. I dati di JET sono di ottimo auspicio per ITER e consentiranno di procedere più speditamente verso l’obiettivo della produzione di energia da fusione. JET è stato l’esperimento che più si è avvicinato alle condizioni fisiche che studieremo su ITER ed ha contribuito in maniera fondamentale a formare una nuova generazione di giovani ricercatori.

Il Consorzio RFX saluta con grande soddisfazione i risultati che oggi vengono resi pubblici: la macchina europea JET, dopo quasi 40 anni in cui ha prodotto essenziali conoscenze sulla fisica e la tecnologia dei plasmi termonucleari, ha polverizzato il precedente record di energia prodotta da fusione dell’idrogeno. E’ un enorme successo di tutta la comunità scientifica europea, cui i ricercatori padovani del Consorzio RFX hanno dato un importante contributo, in termini sia di realizzazione di sistemi di controllo e di diagnostica, che di progettazione di campagne sperimentali e di analisi dei dati in esse raccolti. La notizia è di ottimo auspicio per ITER, il successore di JET, che entrerà in funzione tra pochi anni.

È con grande piacere e orgoglio che partecipiamo a questo successo europeo che corona un lungo lavoro di preparazione di tanti ricercatori europei che hanno contribuito ai risultati della campagna sperimentale Deuterio-Trizio (DT) di JET. Nel periodo recente e nel passato, i ricercatori CNR hanno svolto ruoli importanti al JET con le loro competenze di fisica dei plasmi – teoriche, simulative, sperimentali, diagnostiche, tecnologiche. La campagna DT ha visto un forte impegno di ISTP-CNR insieme a UNIMIB in diversi ruoli e attività: il coordinamento scientifico di alcuni esperimenti in plasmi deuterio-trizio, le misure di diagnostiche neutroniche e gamma, di particolare importanza in plasmi DT, il supporto interpretativo in presenza di instabilità. Infine, notevole è stato il contributo dei nostri più giovani ricercatori a questa impresa scientifica. Il CNR prosegue così nella sua missione di formazione delle nuove generazioni di scienziati che dovranno affrontare le prossime grandi sfide per la sostenibilità.

LA SCIENZA DIETRO JET

Infografiche, animazioni e video

ANIMAZIONI:

CONTATTO SCIENTIFICO

 

ISTP:

Paola Mantica  
paola.mantica@istp.cnr.it

 

LINK STAMPA

 

COMUNICAT0 STAMPA: DOWNLOAD 

MATERIALI STAMPA: DOWNLOAD 

CONTATTI MEDIA

Per richieste da parte della stampa, ulteriori informazioni e richieste di interviste

EUROfusion:

Gieljan de Vries
gieljan.devries@euro-fusion.org
+31 6 1104 5527

RFX - ISTP CNR (Stampa italiana):

Maria Teresa Orlando
mariateresa.orlando@igi.cnr.it
+39 349 1131155

ENEA (Stampa italiana):

Roberto De Ritis
roberto.deritis@enea.it

ALTRE INFO

ITER

ITER - progettato per dimostrare la fattibilità scientifica e tecnologica della fusione sarà il più grande impianto sperimentale a fusione al mondo. ITER è anche una collaborazione globale senza precedenti. L’Europa contribuisce per quasi metà dei costi di costruzione, mentre gli altri 6 Partner di questa Joint Venture internazionale (China, India, Giappone, la Repubblica di Corea, la Federazione Russa e gli Stati Uniti d’America) contribuiscono equamente al rimanente costo. Il Progetto ITER è in costruzione a Saint-Paul-lez-Durance, nel sud della Francia. Per ulteriori informazioni: http://www.iter.org/ 

Euratom

Il JET fu costruito e operato a Culham – UK come Joint Undertaking della Comunità Europa sin dal 1977. Dal 2000, l’impianto è operato dall’UKAEA. Il programma europeo di Ricerca e sugli obiettivi Formazione ha contribuito per circa l’80% dei costi di funzionamento di JET dal 1977 al 2021. Il Programma Euratom di Ricerca e Formazione (2021-2025) pone un’attenzione particolare al continuo miglioramento in tema di sicurezza nucleare, protezione da radiazione e ricerca sull’energia da fusione. Integra i risultati sugli obiettivi europei di Horizon nel contesto della transizione energetica, e contribuendo all’implementazione della roadmap europea sulla fusione.

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