Un’infrastruttura strategica e all’avanguardia per sperimentare e qualificare i 26 super magneti superconduttori destinati al Divertor Tokamak Test (DTT), il reattore sperimentale 100% italiano in costruzione presso il Centro Ricerche ENEA di Frascati (Roma). Si chiama Frascati Coil Cold Test Facility (FCCTF) e nello specifico è stata progettata per collaudare - in condizioni operative reali - il sistema magnetico di DTT costituito da 18 bobine toroidali, 6 moduli del solenoide centrale e 2 bobine poloidali, realizzate con superconduttori a bassa temperatura critica che operano alla temperatura dell’elio liquido (-269 °C).

Oltre al supporto al reattore DTT, l’infrastruttura sarà a disposizione della comunità scientifica internazionale anche che per le indagini e la qualifica di prototipi di cavi superconduttori ad alta temperatura critica - che operano fino alla temperatura dell’azoto liquido (-196 °C) - favorendo lo sviluppo di tecnologie di frontiera utili anche per altre applicazioni come trasporti e reti elettriche.

Grazie all’impiego di soluzioni costruttive di ultima generazione e a materiali ad alto contenuto tecnologico, questi potenti magneti saranno in grado di confinare il gas di isotopi dell’idrogeno (deuterio e trizio) all’interno di una struttura toroidale, dove verrà riscaldato fino a superare i 100 milioni di gradi raggiungendo lo stato di plasma, una condizione fisica estrema necessaria per avviare il processo di fusione nucleare.

“Il DTT è un progetto strategico per l’Italia e per l’Europa. Con il Frascati Coil Cold Test Facility, mettiamo a disposizione della comunità scientifica internazionale un’infrastruttura unica per testare tecnologie chiave per la fusione,” ha affermato Francesco Romanelli, presidente di DTT Scarl e docente di Fisica dell’Energia Nucleare all’Università degli Studi di Roma Tor Vergata. “Una volta operativa, la FCCTF impiegherà un team di 10 tra tecnici e ricercatori, contribuendo in modo significativo allo sviluppo delle tecnologie per la fusione nucleare, una delle sfide energetiche più ambiziose del nostro tempo”.

Il laboratorio FCCTF verrà inoltre utilizzato per qualificare il sistema di alimentazione elettrica delle bobine toroidali (che verrà poi utilizzato nelle operazioni del reattore DTT) e i dispositivi di sicurezza che proteggono i magneti da eventuali anomalie come il quench, un fenomeno che può degradare i superconduttori e compromettere il funzionamento delle bobine.

“Con l’infrastruttura FCCTF, l’ENEA compie un passo decisivo nel rafforzare il proprio ruolo di riferimento nella ricerca sulla fusione nucleare,” ha dichiarato Paola Batistoni, responsabile della Divisione Sviluppo Energia da Fusione dell’ENEA. “Questa infrastruttura, la più avanzata del suo genere in Italia, non solo supporterà la realizzazione del reattore DTT, ma sarà anche al servizio della comunità scientifica internazionale, contribuendo allo sviluppo di tecnologie strategiche per l’energia del futuro”.

In particolare, il laboratorio ospiterà:

• un criostato in grado di contenere magneti delle dimensioni fino a 7×3×1,7 metri e fino a 17 tonnellate di peso;
• un refrigeratore che fornisce un flusso fino a 73 grammi al secondo di elio supercritico con una potenza refrigerante di 500 W a 4,5 K (- 269 °C) e 450 W a 16 K;
• un sistema di alimentazione elettrica da 43 kA;
• una Fast Discharge Unit (FDU) per la protezione dei magneti dai fenomeni di “quench”;
• una postazione di misura con raffreddamento ad azoto liquido per le indagini e la qualifica di prototipi di cavi superconduttori ad alta temperatura critica (HTS) fino a 20 kA.