Sviluppo energia da fusione

La realizzazione dell’energia da fusione necessita di ricerca scientifica e tecnologica su vari aspetti legati al controllo del plasma e dello smaltimento della potenza di fusione, alla disponibilità di materiali funzionali e strutturali idonei per i componenti interni al reattore, al ciclo del combustibile, alla validazione dei dati nucleari, alla valutazione degli aspetti di sicurezza.

Ricerca e sviluppo in tutti questi ambiti vengono svolti nella Divisione Sviluppo energia da fusione attraverso numerose linee di attività, rivolte in particolare alla costruzione di ITER e di DTT, alla sperimentazione in JET e alla progettazione del reattore dimostrativo DEMO nell’ambito del programma comune europeo sulla fusione. In particolare, la Divisione:

• sviluppa tecnologie relative ai materiali e componenti affacciati al plasma e quelle relative al vuoto. Realizza prototipi e ne cura la caratterizzazione;
• contribuisce allo sviluppo dei data base nucleari e codici neutronici;
• effettua esperimenti per la validazione della progettazione neutronica di componenti del reattore a fusione con il Generatore d Neutroni FNG;
• effettua studi di sicurezza degli impianti nucleari a fusione e del loro impatto ambientale contribuendo a definirne i criteri di licensing anche attraverso la conduzione di prove specifiche.
• sviluppa processi per trattamento del combustibile di reattori a fusione;
• sviluppa diagnostiche neutroniche avanzate e sistemi di controllo per plasmi fusionistici;
• effettua progettazione di componenti per impianti sperimentali per la fusione e per i concetti di reattore sviluppati in ambito europeo;
• supporta la Direzione di Dipartimento nella gestione della partecipazione di ENEA alle attività scientifiche, tecnologiche e industriali del Consorzio EUROfusion, di F4E e di ITER;
• ricopre in Italia il ruolo di lndustry Liaison Officer per le attività connesse a F4E/ITER;
• partecipa alla realizzazione della facility DTT, per la quale assicura le analisi di sicurezza e la progettazione e realizzazione dei componenti affacciati al plasma, di numerosi sistemi diagnostici e delle alimentazioni elettriche;
• collabora con il sistema industriale italiano attraverso il trasferimento di know-how e la partecipazione congiunta alle forniture ITER;
• promuove accordi in ambito nazionale e internazionale per collaborazioni e la formazione di

Inoltre, la Divisione gestisce impianti di ricerca unici nel loro genere:

• il Frascati Neutron Generator (FNG), una sorgente di neutroni di media intensità unica in Italia e tra le poche al mondo in grado di produrre neutroni da fusione deuterio-trizio e deuterio- deuterio a scopo di ricerca e servizio alle imprese;
• Il laboratorio HRP dove è stato sviluppato il processo HRP (Hot Radial Pressing) di saldatura per diffusione a bassa temperatura tra monoblocchi in tungsteno e tubi in lega di rame che costituiscono l’elemento base del divertore di ITER. Il laboratorio è dotato di un forno per il casting (fusione dell’interlayer di rame) dei monoblocchi, forni per HRP (saldatura per diffusione), un rivelatore di fughe ad elio per la verifica della tenuta del vuoto (leak test) dopo la giunzione HRP, sistemi ad ultrasuoni per il controllo non distruttivo dei difetti di saldatura;
• il laboratorio Membrane dotato di reattori a membrana per la separazione dell’idrogeno per il ciclo del combustibile dei reattori nucleari a fusione ed altre applicazioni industriali e ambientali.

Il personale ricercatore e tecnologo della Divisione conduce attività di ricerca in collaborazione con numerosi istituti, centri di ricerca, università ed industrie nell’ambito di accordi nazionali ed internazionali, e contratti di ricerca e sviluppo, insieme ad attività di formazione e training di giovani ricercatori.