La Cina realizza un robot gigante, che solleva 60 tonnelate, per gestire il proprio tokamak: la svolta tecnologica che spinge la fusione nucleare

La fusione nucleare sta portando a innovazioni che non sono solo nel settore del magnetismo e della fisica, ma anche nella tecnologia intesa in senso più ampio, come, ad esempio alla realizzazione di super braccia robotiche in grado di sollevare fino a 60 tonnellate. oltre che resistere alle importanti radiazioni che potrebbero essere emessi durante il processo di fusione.

La tecnologia, sviluppata nell’ambito del Comprehensive Research Facility for Fusion Technology (CRAFT), è un concentrato di potenza e precisione, pensato per operare in ambienti dove l’uomo non potrebbe sopravvivere: temperature estreme, forti campi magnetici e radiazioni intense.

Per questa infrastruttura per lo studio della fusione nucleare sono stati realizati tre bracci robotici, di cui quello principale è un vero e proprio titano:

• È in grado di sollevare 60 tonnellate, l’equivalente di dieci elefanti africani, con una precisione millimetrica.
• Nei test, ha dimostrato un’accuratezza di sollevamento verticale di 3-4 millimetri.
• I due bracci minori hanno invece mostrato una precisione ancora più sorprendente, tornando nella posizione iniziale con un’accuratezza di ±0.01 millimetri.

Questo livello di precisione è fondamentale per la manutenzione di componenti critici all’interno dei reattori, come il rivestimento e il divertore, che sono costantemente sollecitati dal plasma incandescente e dalle radiazioni.

La Cina, con questo sistema, si posiziona come leader del settore, superando anche le soluzioni più avanzate di competitor come la Mitsubishi Heavy Industries giapponese, il cui braccio robotico ha una capacità di carico massima di appena due tonnellate, ma che è stato anch’esso realizzato per la manutenzione degli impianti nucleari, anche se quelli a fissione.

Braccio robotico  pesante della Mitsubishi

Le sfide superate e le prospettive future

Il ricercatore Pan Hongtao ha spiegato che lo sviluppo del robot ha richiesto il superamento di ostacoli significativi in diversi campi, dai materiali ai sensori, fino ai sistemi di controllo. Le tecnologie sviluppate per questa piattaforma non serviranno solo per i reattori cinesi, come il Burning Plasma Experimental Superconducting Tokamak, ma potranno essere utilizzate anche in progetti internazionali, come il colossale International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) in Francia, che coinvolge 35 nazioni.

Il CRAFT, soprannominato Kuafu (dal nome di una figura mitologica che inseguiva il sole), rappresenta il naturale complemento dell’altro grande progetto cinese, l’EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak), il reattore sperimentale che ha già stabilito record significativi nel campo della fusione.

Oltre all’ambito nucleare, gli esperti ritengono che le applicazioni di questa tecnologia possano estendersi a:

• Ispezioni di centrali nucleari.
• Sviluppo aerospaziale.
• Operazioni con attrezzature pesanti.
• Missioni di soccorso in scenari di emergenza.

La Cina, con una combinazione di investimenti, ingegneria avanzata e una chiara visione a lungo termine, sta consolidando la sua posizione come protagonista indiscusso nella ricerca sull’energia da fusione. Mentre il mondo occidentale discute di transizione energetica, Pechino sta silenziosamente costruendo gli strumenti per renderla una realtà.

Braccio robotico cinese alla

Domande e Risposte

1. Perché la fusione nucleare è considerata il “sole artificiale”? L’espressione “sole artificiale” deriva dal fatto che i reattori a fusione riproducono il processo che alimenta il nostro Sole e le altre stelle. In queste stelle, gli atomi di idrogeno si fondono a temperature e pressioni immense, rilasciando una quantità enorme di energia. Replicando questo processo sulla Terra, si potrebbe ottenere una fonte di energia quasi illimitata, pulita e intrinsecamente sicura, che non produce scorie radioattive a lunga vita e non presenta rischi di fusione del nocciolo.

2. Qual è la differenza tra fusione e fissione nucleare? La fissione nucleare, la tecnologia usata nelle attuali centrali nucleari, produce energia dividendo atomi pesanti come l’uranio. Questo processo genera scorie radioattive che rimangono pericolose per migliaia di anni. La fusione nucleare, invece, produce energia unendo atomi leggeri come il deuterio e il trizio (isotopi dell’idrogeno). A differenza della fissione, non produce scorie a lunga vita ed è considerata molto più sicura, poiché il processo si interrompe non appena le condizioni estreme richieste non vengono più mantenute.

3. Quali sono le principali sfide per la realizzazione di un reattore a fusione funzionante? Le sfide sono enormi e complesse. La principale è riuscire a mantenere il plasma, una “zuppa” di atomi e ioni a temperature di milioni di gradi, confinato per un tempo sufficiente a innescare le reazioni di fusione. Ciò richiede campi magnetici incredibilmente potenti. Altre sfide includono la resistenza dei materiali alle radiazioni estreme e, come sottolineato nell’articolo, lo sviluppo di sistemi di manutenzione robotica in grado di operare in questi ambienti ostili.