JT-60 | |
Amministrazione | |
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Nazione | Giappone |
Prefettura | Ibaraki |
città | Naka |
Operatore | Istituto giapponese di ricerca sull'energia atomica |
Specifiche tecniche | |
genere | Tokamak |
raggio maggiore | 3,4 m |
raggio minore | 1 m |
Volume di plasma | 90 m³ |
Campo magnetico | 4 T |
Potenza di riscaldamento | 15 MW |
Tempo di contenimento | 28,6 secondi |
Corrente nel plasma | 3 MA |
Temperatura del plasma | 520 MK |
Storia | |
Data di messa in servizio | 1985 - 2010 |
Varie | |
Sito web | www-jt60.naka.jaea.go.jp/english/index-e.html |
Il JT-60 (JAERI - Japan Atomic Energy Research Institute - Tokamak 60) è un tokamak installato in Giappone dal 1985, presso l'Istituto di Fusione di Naka , città della prefettura di Ibaraki situata a nord dell'aeroporto internazionale di Narita .
Questa macchina è essenzialmente contenuta in un cubo di 16 metri di bordo. Il toro in cui viene riscaldato il plasma ha un diametro minimo di 1 metro e si estende per oltre 2,4 metri. Contiene 90 m³ di plasma sottoposto ad un campo magnetico di 4 Tesla fornito da bobine superconduttrici . Questo reattore è equivalente al JET europeo.
Il JT 60 ha permesso di compiere progressi significativi sulla via della fusione: riscaldamento record degli ioni (520 milioni di gradi) ma soprattutto un'efficienza di reazione maggiore di 1 (1,05 dal 1996, ovvero il 5% d'energia prodotta in aggiunta a quella consumata dal funzionamento del reattore, valore aumentato a 1,25 nel 1998 per 1/100 di secondo).
Il 9 maggio 2006, l' Agenzia giapponese per l'energia atomica ha annunciato che il JT-60 è stato in grado di mantenere il plasma per un record di 28,6 secondi.
Questo reattore è il primo ad aver raggiunto il “break-even”, un punto oltre il quale l'energia prodotta dalla fusione è maggiore dell'energia consumata dal reattore.
La ricerca in corso presso il JT60 è diretta a migliorare l'efficienza delle operazioni di fusione e, in seguito all'ubicazione di ITER a Cadarache , si prevede che il JT60 riceverà finanziamenti per essere notevolmente modernizzato e migliorato.
Il suo successore superconduttore più grande è il JT60SA costruito nel sito di Naka. La costruzione è stata completata il 30 marzo 2020, ci sono voluti 15 anni di sforzi per finalizzare questo tokamak. Il JT60SA è stato condotto in partnership tra Europa e Giappone, è il più grande tokamak al mondo prima che Iter fosse messo in funzione.
Durante gli esperimenti sul plasma al deuterio (D - D fuel) nel 1998, sono state raggiunte condizioni di plasma che avrebbero raggiunto il punto di pareggio - il punto in cui la potenza prodotta dalle reazioni di fusione è uguale alla potenza fornita per far funzionare la macchina - se il D - D il carburante è stato sostituito da una miscela 1: 1 di deuterio e trizio (carburante D - T). JT-60 non ha le strutture necessarie per gestire il trizio; solo il tokamak JET nel Regno Unito dispone di tali strutture a partire dal 2018. Nella terminologia della fusione nucleare , il JT-60 ha raggiunto condizioni che, in D - T, avrebbero fornito un fattore di guadagno energetico della fusione (il rapporto tra potenza di fusione e potenza in ingresso) Q = 1,25. Una reazione di fusione nucleare autonoma richiederebbe un valore di Q maggiore di 5.
Nel 2005, nella camera del vuoto sono state installate tegole in acciaio ferritico (ferromagnetismo) per correggere la struttura del campo magnetico e quindi ridurre la perdita di ioni veloci. Il 9 maggio 2006, la JAEA ha annunciato che il JT-60 aveva raggiunto una durata del plasma di 28,6 secondi. La JAEA ha utilizzato nuove parti nel JT-60, avendo migliorato la sua capacità di trattenere il plasma nel suo potente campo magnetico toroidale. L'obiettivo principale futuro del JT-60 è quello di ottenere un funzionamento in stato stazionario ad alto beta utilizzando acciaio ferrico a radioattivazione ridotta in un regime privo di collisioni.
Il JT-60 doveva essere smantellato e poi aggiornato al JT-60SA con l'aggiunta di bobine superconduttrici al niobio-titanio entro il 2010. Dovrebbe essere in grado di funzionare con lo stesso plasma sagomato di ITER. Il solenoide centrale utilizzerà niobio-stagno (a causa del campo magnetico più elevato (9 Tesla)).
La costruzione del tokamak JT-60SA è iniziata ufficialmente nel 2013 ed è stata completata nella primavera del 2020. Nel marzo 2021, ha creato un campo toroidale come previsto, con una corrente di 25,7 kA.