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Il giorno 17 Maggio 2025 Matteo Martini, presidente di Frascati Scienza, ha dato il via ad una conferenza storica che rappresenta un traguardo umano nel campo dell’energia pulita e sostenibile: La fusione nucleare.
I relatori principali presentati sono stati: il professor Francesco Romanelli, docente di Fisica dell’Energia Nucleare presso l’Università di Roma “Tor Vergata” e presidente di della società DTT S.c. a r.l. Consortium, la società responsabile del progetto DTT (Divertor Tokamak Test), e Paola Batistoni, responsabile della Divisione Sviluppo Energia da Fusione di ENEA.

Introduzione

Nel cuore dei Castelli Romani, fulcro della ricerca scientifica italiana, sta prendendo forma un progetto innovativo che rappresenta una delle sfide tecnologiche più ambiziose del nostro paese per arrivare ad una fonte di energia sicura e virtualmente inesauribile.

Lo scorso 17 Maggio è stato presentato Il Divertor Tokamak Test (DTT) di Frascati che rappresenta infatti il più grande progetto scientifico attualmente in corso in Italia, progetto che potrebbe diventare il punto di partenza per una vera rivoluzione energetica, ponendosi come riferimento di rilevanza internazionale per tutto quello che riguarda la ricerca sulla Fusione Nucleare.

Dietro al DTT c’è un consorzio di enti che include INFN, ENEA, CNR, università italiane e la principale industria energetica nazionale ENI. Questa partnership tra pubblico e privato è essenziale per tradurre la ricerca fondamentale in applicazioni pratiche.

Storia di un orgoglio per il territorio e ponte tra scienza e cittadini

La scelta di Frascati come sede del DTT non è casuale, la città vanta una storia quasi centenaria di legame con la ricerca scientifica e l’innovazione, iniziata nel lontano 1927 col “campo sperimentale dell’agricoltura” e poi evoluta con la creazione di un polo scientifico di eccellenza di fama mondiale, che ha dato vita ad istituzioni come l’INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) e l’ENEA.

L’INFN è stato uno dei pionieri nella fisica degli acceleratori, sviluppando nel 1955 l’Anello Di Accumulazione (ADA), il primo sincrotrone italiano, che, costruito attorno all’idea di far scontrare due fasci di particelle, ha ispirato il ben più famoso Large Hadron Collider del CERN. Innovazione che non si ferma neanche oggi, infatti col progetto SPARC LAB (EuPRAXIA) esplora nuovi orizzonti per arrivare ad avere acceleratori compatti ed efficienti, sfruttando tecnologie come plasmi e fasci laser per ridurre le dimensioni dei futuri collisori.

Parallelamente, l’ENEA è fulcro della ricerca italiana sulla fusione, col compito di coordinare tutte le attività a livello nazionale apportando contributi e collaborazioni internazionali di vasta portata.

Grazie all’ENEA, l’Italia si posiziona come secondo paese in Europa per numero di brevetti nel campo della fusione, testimoniando la solidità delle competenze maturate nel tempo.

Punti di forza del DTT

L’evento di presentazione della giornata ha sottolineato la necessità di una comunicazione completamente trasparente e accessibile per coinvolgere tutta la cittadinanza. Rendere la scienza “alla portata di tutti” è fondamentale per superare disinformazione e paure, specialmente quando si parla di “nucleare”, una parola che spesso solleva timori ingiustificati.

Il DTT è una delle iniziative più avanzate nel campo della fusione nucleare. È il professor Francesco Romanelli a presentare con una serie di slide questo progetto che da anni si persegue a Frascati.

Il professore sottolinea i rivoluzionari vantaggi di questa sfida:

• Combustibili virtualmente illimitati: Il Deuterio è abbondante in natura, visto che è presente nei mari, nei fiumi e nell’atmosfera sotto forma di vapore Il Trizio, pur essendo debolmente radioattivo e non presente in natura in quantità significative, può essere “autoprodotto” all’interno del reattore stesso, facendo reagire i neutroni generati dalla fusione con un “mantello” di Litio che circonda il nucleo del reattore. Si stima che il Deuterio contenuto in 45 litri d’acqua e il Litio della batteria di un computer potrebbero soddisfare il fabbisogno energetico di un cittadino europeo per 30 anni, a fronte di decine di tonnellate di combustibili fossili per lo stesso scopo.
• Intrinsecamente sicura: Un reattore a fusione funziona sostanzialmente come una “caldaia a gas”: l’intero processo richiede sostanzialmente un apporto continuo di combustibile. In caso di qualsiasi anomalia, il plasma si raffredda rapidamente e la reazione si spegne autonomamente, eliminando il rischio di fughe incontrollate o reazioni a
• Minimo impatto ambientale: I prodotti della reazione primaria sono Elio, un gas inerte e non Sebbene le pareti interne del reattore possano diventare temporaneamente radioattive a causa dell’attivazione neutronica, la scelta di materiali avanzati (come acciai a bassa attivazione) assicura che questa radioattività decada a livelli di sicurezza entro circa 100 anni, permettendo il riciclo degli stessi e riducendo in maniera drastica il problema smaltimento a lungo termine.

Differenze tra fissione e fusione nucleare

La fusione nucleare è il processo attraverso il quale i nuclei di due atomi leggeri – principalmente isotopi dell’idrogeno, come deuterio e trizio – si combinano per formare un nucleo più pesante, rilasciando una quantità significativa di energia. È lo stesso meccanismo che alimenta le stelle, incluso il Sole. Tuttavia, replicare questo fenomeno sulla Terra è estremamente complesso, poiché richiede temperature superiori ai 200 milioni di gradi Celsius (circa venti volte quelle del Sole). Per confinare il plasma (il gas ionizzato necessario per la fusione) a queste temperature elevatissime, si utilizzano potenti campi magnetici generati da macchine chiamate tokamak. Il progetto di fusione si distingue nettamente dalla fissione nucleare, che è il processo utilizzato nelle centrali nucleari esistenti. La fissione implica la divisione di nuclei pesanti, come l’uranio, in nuclei più leggeri, generando scorie radioattive difficili da gestire.

Inoltre, in sintesi, mentre la fissione nucleare ha il problema dello smaltimento dei materiali radioattivi, la fusione non ha questo problema, limitando la radiazione alla sola parte interna del reattore.

La ricerca ha potuto risolvere il problema dell’enorme temperatura del plasma, tenendolo in sospensione tramite forti campi magnetici dentro contenitori costruiti con materiali innovativi in grado di resistere a queste temperature superiori alla temperatura del Sole.

Il DTT: Una Finestra sul Futuro del Confinamento Magnetico

La principale sfida da affrontare quindi consiste nel creare e sostenere le condizioni indispensabili per innescare la reazione. Per superare la repulsione elettrostatica tra i nuclei (che sono formati da carica positiva), il combustibile gassoso deve essere portato a temperatura superiori a 200 milioni di gradi celsius. In queste condizioni decisamente estreme, la materia assume lo stato di plasma, una forma ionizzata in cui gli elettroni e i nuclei atomici si muovono liberamente, creando un ambiente dove la fusione nucleare può finalmente avvenire.

Per confinare questo plasma super-caldo, si utilizzano campi magnetici intensi fino a 100.000 volte quello terrestre, generati all’interno di struttura a ciambella (tokamak), lo scopo di questi campi magnetici è sostanzialmente quello di impedire al plasma di toccare le pareti del reattore disperdendo così energia.

Il DTT si focalizza su un elemento cruciale per i reattori a fusione del futuro: il divertore. Questa componente essenziale ha sostanzialmente il compito di estrarre il calore in eccesso e le impurità del plasma, proteggendo contemporaneamente le pareti del reattore.

All’interno del DTT sono inoltre presenti sistemi che operano secondo principi molto simili a quelli di un comune forno a microonde ma ovviamente su una scala molto più vasta, in questo modo usando la radiofrequenza si può arrivare a generare i ben 45 Megawatt di potenza necessari per portare il plasma alle altissime temperature necessarie.

Tutti questi elementi consentiranno di simulare le condizioni di carico termico che si avranno nei futuri reattori di potenza.

Progetti attualmente in corso

La ricerca nella fusione rappresenta un esempio di collaborazione tra i paesi del mondo coordinati dal Consorzio Eurofusion che raggruppa i laboratori di 25 stati membri dell’Unione Europea

Il primo grande progetto internazionale, che si chiama ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), in costruzione in Francia, sarà il primo reattore a produrre energia a fusione su larga scala. Partecipano al progetto l’Unione Europea, gli Stati Uniti, il Giappone, la Cina, la Corea, l’Inghilterra e la Russia, e rappresenta una grandissima collaborazione internazionale, cosa veramente di grande valore in questo momento turbolento dal punto di vista geopolitico.

Ma dopo ITER, il progetto DTT sarà il principale esperimento in Europa e il più avanzato tra quelli dei laboratori Eurofusion che lo ha finanziato con un contributo di 60 milioni di euro

Quindi è altamente necessario che in Italia, in particolare i nostri laboratori di Frascati che hanno raggiunto questi grandi livelli, continuino a lavorare alla frontiera di questa ricerca, perché oggi siamo nella posizione di poter programmare il passo successivo, cioè la costruzione di un impianto di potenza, anche se il DTT non è affatto un progetto facile.

Attualmente è in costruzione presso il Centro Enea di Frascati la Facility Tokamak Test, il cui scopo è sviluppare delle soluzioni per l’estrazione del calore ed effettuare una dimostrazione. In questa dimostrazione non verrà utilizzato il Trizio e per la simulazione del calore di fusione prodotto verranno usati sistemi fino a 45 MW.

Il progetto è in una fase avanzata di costruzione nel corso del prossimo decennio la macchina verrà continuamente migliorata, fino a arrivare verso la fine del prossimo decennio alle massime prestazioni.

Il DTT è un esperimento essenziale per l’Unione Europea, perché attirerà scienziati e ricercatori dall’estero e quindi questo renderà il laboratorio di Frascati sostanzialmente il polo più avanzato in Europa sulla ricerca della regione.

È sicuramente un’opportunità per la crescita della piccola/media industria in termini dei necessari lavori per superconduttività, controlli, meccanica, generazione onde a radiofrequenza, robotica e componenti ad alto flusso termico, che sono le necessarie componenti per la costruzione del DTT.

Conclusioni

Il DTT, quindi, consentirà di sviluppare competenze ingegneristiche e scientifiche di livello altissimo, capaci di sostenere l’intera filiera industriale con ricadute socioeconomiche significative sul territorio. Nella corsa mondiale verso la fusione nucleare, Frascati con questo progetto si posiziona come protagonista di primo piano, dimostrando che il futuro di un’energia pulita non è un miraggio, ma un percorso concreto di cui oggi stiamo gettando le fondamenta.

Quindi avanti con la fiducia nel futuro con la fusione nucleare!