Un’altra svolta tecnologica per la Cina: un reattore a fusione-fissione entro il 2030
La Cina è pronta a costruire la prima centrale ibrida a fusione-fissione al mondo, con l’obiettivo di generare 100 MW di elettricità e collegarla alla rete entro la fine del decennio. L’impianto sarà costruito sull’Isola della Scienza di Yaohu, nella zona high-tech di Nanchang, nella provincia di Jiangxi, nella Cina centrale. Si tratta di una joint venture tra la China Nuclear Industry Construction Corporation, di proprietà statale, e Lianovation Superconductor, uno spinoff della Lianovation Optoelectronics di Jiangxi.
Secondo un accordo di collaborazione del 2023, il reattore mira a un fattore di guadagno energetico (valore Q) superiore a 30. Questo valore Q misura il rapporto tra la potenza termica in uscita e l’energia in entrata necessaria per riscaldare il plasma in una reazione di fusione. Il reattore sperimentale termonucleare internazionale (ITER) in Francia punta invece a un valore Q superiore a 10, mentre la National Ignition Facility statunitense ha raggiunto un valore Q di 1,5 alla fine del 2022. In un reattore a fusione-fissione, i neutroni ad alta energia provenienti dalle reazioni di fusione innescano la fissione nei materiali circostanti, aumentando la produzione di energia del reattore a fusione e riducendo potenzialmente le scorie nucleari.
Se l’impianto ibrido sarà completato nei tempi previsti, si tratterà di un importante passo avanti. I reattori a fusione-fissione sono stati a lungo considerati dai principali scienziati della fusione come il trampolino di lancio ideale verso l’effettiva produzione di energia attraverso il processo di fusione. La Cina si troverà anni, o addirittura decenni, avanti rispetto ad altri progetti di fusione-fissione o di fusione pura in tutto il mondo. Questo sviluppo potrebbe anche accelerare i progressi del China Fusion Engineering Test Reactor (FETR), un’iniziativa di sola fusione su larga scala pianificata nella città scientifica di Hefei a metà dei prossimi anni ’30. Lo sviluppo del FETR fornirà ai cinesi l’esperienza necessaria per l’uso commerciale della fusione, nel momento in cui il processo di fusione stesso sarà sotto controllo continuo.
La Cina ha anche un’ampia gamma di programmi scientifici legati alla produzione di energia da fusione. Quest’anno è in corso la costruzione di una macchina Z-pinch nel complesso di Chengdu. La macchina Z-pinch riproduce le reazioni di fusione di una bomba termonucleare attraverso la pressione magnetica creata da un impulso elettrico estremamente forte. La macchina produrrà 50 milioni di ampere di elettricità, circa il doppio rispetto al record di potenza pulsata del dispositivo simile presso il Sandia National Laboratory negli Stati Uniti, secondo Peng Xianjue, uno dei principali consulenti sui programmi di armi nucleari della Cina.
In uno sviluppo correlato, il 27 marzo la Cina ha annunciato che l’High Energy Photon Source (HEPS), il sincrotrone fiore all’occhiello della Cina, ha ufficialmente avviato la fase di messa in funzione congiunta, segnando la fase finale della costruzione. Una volta completato, l’HEPS sarà in grado di emettere una luce mille miliardi di volte più luminosa del Sole e sarà aperto agli utenti di settori quali l’aerospaziale, l’energia, l’ambiente, le scienze della vita e i prodotti farmaceutici, secondo l’Istituto di Fisica delle Alte Energie. Si prevede che sarà operativo entro la fine del 2025.
