Fusione, l’Italia rafforza la corsa ai reattori di nuova generazione: l’INFN firma l’accordo MIDA per IFMIF-DONES

È stato firmato il 21 novembre, a Madrid, nella sede del Ministero spagnolo della Scienza, Innovazione e Università, l'Accordo Internazionale Multilaterale DONES (MIDA), sottoscritto anche dall'Italia con l'INFN Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. Obiettivo dell'accordo è il rafforzamento della collaborazione, stabilendo un quadro completo per il processo decisionale, l'allocazione delle risorse e la gestione del programma. Alla cerimonia di firma hanno preso parte rappresentanti di 17 paesi, insieme ai delegati della Commissione Europea e di organismi internazionali che si occupano di energia da fusione (EURATOM/EUROfusion/F4E). In particolare, hanno partecipato il vicepresidente dell'INFN Diego Bettoni, i direttori di IFMIF-DONES España Ángel Ibarra, di F4E Fusion for Energy Marc Lachaise e dell'Istituto croato Ruđer Bošković David M. Smith, e il Presidente dell'istituto giapponese QST Koyasu Shigeo. Il documento di accordo certifica formalmente anche la partecipazione delle istituzioni firmatarie come Parti del Programma DONES. Contestualmente alla firma dell'accordo MIDA, si è svolta la riunione del Comitato Direttivo di DONES, che sovrintende allo sviluppo del programma, durante la quale sono stati valutati e approvati gli aggiornamenti del Piano del Programma 2025, sono stati discussi ulteriori contributi internazionali, tra cui quelli provenienti dall'Italia con ENEA e dalla Germania, e infine sono state fornite informazioni da altri potenziali contributori internazionali, come Slovenia e Francia, interessati a sostenere il programma DONES.

"La firma dell'Accordo Internazionale Multilaterale DONES rappresenta una fondamentale pietra miliare per lo sviluppo dell'energia da fusione. Rafforza la collaborazione tra Paesi a livello mondiale e sottolinea la natura multilaterale della scienza e della tecnologia. L'Italia è orgogliosa di partecipare a questo progetto attraverso l'INFN e l'ENEA", commenta Diego Bettoni, vicepresidente dell'INFN. "La partecipazione dell'INFN, in continuità con altri progetti, come IFMIF-EVEDA e ESS, valorizza le nostre infrastrutture di ricerca, nonché gli investimenti e le competenze dell'Istituto nel campo degli acceleratori di particelle e ribadisce l'impegno ad applicare le nostre tecnologie in settori di interesse per la società", conclude Bettoni.

La missione del programma DONES è sviluppare una banca dati sugli effetti dell'irraggiamento neutronico nei materiali, simile a quello prodotto nelle reazioni di fusione, essenziale per la progettazione e costruzione dei futuri reattori a fusione. Una delle principali sfide per realizzare l'energia da fusione è, infatti, lo sviluppo di materiali resistenti ai neutroni, capaci di sopportare un flusso neutronico fino a 14 MeV mantenendo buone proprietà fisiche e strutturali per periodi prolungati. Attualmente, i dati, le proprietà e le normative ingegneristiche si basano su campagne di irraggiamento neutronico da fissione e non coprono pienamente le energie neutroniche e le condizioni operative della fusione. Per testare i materiali e far progredire queste conoscenze, è necessario sviluppare una sorgente neutronica con uno spettro analogo a quello della fusione: questa sorgente, capace di riprodurre le condizioni di irraggiamento dei futuri reattori, è IFMIF-DONES (International Fusion Materials Irradiation Facility-Demo Oriented NEutron Source).

L'infrastruttura scientifica IFMIF-DONES è l'elemento centrale del Programma DONES e consiste in un acceleratore di particelle che produrrà un fascio di deuteroni (D+) con una corrente di 125 mA e un'energia di 40 MeV, indirizzato su un bersaglio di litio liquido di 25 mm di spessore che scorre a 15 m/s. Le reazioni nel bersaglio di litio, provocate dall'impatto del fascio di deuteroni, genereranno un flusso di neutroni ad alta energia di intensità sufficiente a simulare, in maniera accelerata, i danni che i neutroni produrrebbero in un reattore a fusione. Questo flusso neutronico verrà utilizzato per irradiare campioni di materiali collocati immediatamente dietro il bersaglio di litio nei moduli di prova dell'area di irraggiamento.

IFMIF-DONES è un'infrastruttura scientifica unica al mondo, in cui i materiali destinati alle future centrali a fusione verranno testati, convalidati e qualificati per DEMO, un reattore dimostrativo sperimentale. Lo European Strategy Forum on Research Infrastructures (ESFRI) ha inserito IFMIF-DONES nella Roadmap 2018 come progetto nell'area dell'energia, confermandolo anche nella Roadmap 2021. IFMIF-DONES diventa così una delle infrastrutture chiave di ESFRI, affermandosi come struttura strategica di grande rilevanza per la comunità scientifica europea impegnata nella ricerca e nell'innovazione nel settore dell'energia. Oltre alla sua importanza per lo sviluppo della fusione come fonte energetica, essa rivestirà grande rilevanza anche in altri ambiti di ricerca, come la medicina, la fisica delle particelle, gli studi di fisica fondamentale e il settore industriale. Tutto ciò in un pianeta sempre più orientato allo sviluppo sostenibile e all'uso di energia pulita, sicura ed efficiente.