Gli scienziati del Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) hanno sviluppato un codice informatico all'avanguardia chiamato QUADCOIL, destinato a trasformare radicalmente il processo di progettazione dei reattori a fusione di tipo stellarator. Questo innovativo software riduce i tempi di valutazione da ore a soli 10 secondi!

Gli stellarator sono considerati tra le soluzioni più promettenti per la produzione di energia da fusione nucleare. A differenza dei tokamak, consentono un funzionamento continuo, un requisito cruciale per la generazione commerciale di energia elettrica. Tuttavia, la realizzazione di questi reattori presenta una delle sfide più significative: la progettazione delle complesse bobine magnetiche necessarie per contenere il plasma surriscaldato.

QUADCOIL affronta questo problema senza precedenti, simulando il comportamento del plasma all'interno dello stellarator e calcolando il campo magnetico utile. Dopo la simulazione, il software analizza la complessità del campo magnetico, tenendo in considerazione elementi fondamentali come il numero e la forma delle bobine e l'intensità del campo.

Mentre i programmi tradizionali possono richiedere da 20 minuti a diverse ore per elaborare configurazioni magnetiche, QUADCOIL taglia drasticamente questo tempo, fornendo informazioni dettagliate su aspetti critici come la curvatura dei magneti e le forze magnetiche in appena 10 secondi.

Inoltre, il team di scienziati sta già sviluppando una versione avanzata di QUADCOIL, che non solo valuterà la complessità delle bobine, ma offrirà anche suggerimenti per ottimizzare le configurazioni del plasma. Le versioni future del software richiederanno probabilmente capacità di calcolo più elevate e saranno integrate in pacchetti software completi per la progettazione degli stellarator.

Elizabeth Paul, professoressa assistente di fisica applicata alla Columbia University e co-autrice dello studio, ha affermato: “Una delle principali sfide nella progettazione degli stellarator è che i magneti possono avere forme complesse difficili da costruire. Se possiamo utilizzare codici informatici per trovare configurazioni di plasma che non solo soddisfano le proprietà fisiche desiderate, ma anche forme magnetiche semplificate, possiamo rendere l'energia da fusione molto più economica.”

Questa innovazione potrebbe rappresentare un passo fondamentale verso una futura generazione di energia pulita e sostenibile, riducendo tempi e costi di ricerca e aumentando l'attrattiva della fusione nucleare come una delle fonti di energia del futuro.