Progetto DTTU

“Divertor Tokamak Test facility Upgrade”, area ESFRI “Energy”

Finanziamento: Totale: 55 M€

Data inizio Progetto: 1° novembre 2022 - Durata: 30 mesi

Coordinatore: Alessandro Dodaro

ENEA – Agenzia Nazionale per le Nuove Tecnologie, l'Energia e lo Sviluppo Economico Sostenibile - Dipartimento NUCleare
Centro Ricerche Frascati – Via Enrico Fermi 45 - 00044 Frascati (Roma)
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Status: In corso

DTT è una macchina per lo studio della fusione nucleare con il compito specifico di identificare la configurazione geometrica e i materiali di un componente chiave in un futuro reattore a fusione, il "divertore", necessario per lo smaltimento dei prodotti di reazione, in accordo con la strategia di ricerca europea sulla fusione nucleare.

Nella macchina DTT si utilizzeranno diverse configurazioni di divertore che saranno impiegati nelle condizioni più prossime possibili a quelle previste nei futuri reattori di potenza, sia per quanto riguarda i carichi termici (>10MW/m2), sia per la distribuzione di energia delle particelle e contenuto di impurezze.

L'aumento della domanda di energia globale, che dovrebbe più che raddoppiare entro il 2050, e la necessità di una decarbonizzazione della sua produzione, così come di una maggiore sicurezza energetica, con possibilità di approvvigionamento di combustibile senza generare tensioni internazionali, richiede lo sviluppo di tecnologie energetiche sostenibili a lungo termine. La fusione presenta numerosi vantaggi in termini di abbondanza e approvvigionamento di combustibile, a regime, e di sicurezza intrinseca della tecnologia: potrebbe essere il naturale complemento delle fonti rinnovabili non programmabili. La roadmap europea per la ricerca sulla fusione prevede un impianto dimostrativo, DEMO, che dovrebbe riuscire a produrre energia elettrica da fusione nella seconda metà del secolo. DEMO è concepito come un reattore Tokamak al pari di ITER, attualmente in costruzione in Francia, che dovrebbe dimostrare la fattibilità tecnologica della fusione. Una sfida fondamentale per rendere questa fonte di energia anche economicamente vantaggiosa, consiste nello sviluppare tutti gli strumenti necessari per gestire la grande quantità di energia termica originata dalle reazioni di fusione che portano a carichi di potenza, simili a quelli della superficie del Sole, localizzati sul sistema di smaltimento (il "divertore"). La soluzione per il divertore prevista in ITER potrebbe non essere applicabile ai carichi termici molto più grandi di DEMO e soluzioni più innovative devono essere sviluppate e qualificate. A tal fine, la roadmap europea per la ricerca sulla fusione prevede un dispositivo sperimentale dedicato, la Divertor Tokamak Test facility (DTT). DTT affronterà questa sfida, ricorrendo all’approfondimento dei fenomeni fisici e all’utilizzo delle tecnologie più innovative relative allo smaltimento della potenza nelle condizioni di funzionamento più simili possibili a quelle previste nei futuri reattori di potenza.

il Divertor Tokamak Test facility Upgrade (DTT-U) un aggiornamento del progetto DTT per accelerare e migliorare la affidabilità di diversi  sistemi fondamentali per la macchina consiste in:

• test preliminari del sistema di riscaldamento addizionale con soluzioni innovative;
• realizzazione di un sistema di alimentazione di potenza per il sistema degli avvolgimenti all’interno del vessel che hanno la funzione di correggere le disuniformità del campo magnetico e mitigare gli effetti di alcuni fenomeni transitori nei plasmi;
• realizzazione di un sistema robotico (remote handling) per la gestione delle operazioni di manutenzione dei componenti interni alla camera da vuoto;
• realizzazione di un sistema di calcolo ad alte prestazioni per sviluppare modelli e codici per le simulazioni di fisica del plasma e la gestione dei data base generati dagli esperimenti.

DTT è stata incluso tra le strutture ad alta priorità nel Piano Nazionale Infrastrutture di Ricerca del Ministero della Ricerca.