First Light Fusion riceve finanziamenti dal Regno Unito per una tecnologia di schermatura per la fusione nucleare. / First Light Fusion Awarded UK Funding For Fusion Shielding Technology
Il programma UKAEA Fusion Industry Programme ha assegnato un totale di 8,1 milioni di sterline a 14 organizzazioni per lo sviluppo di tecnologie sostenibili di schermatura e combustibile per la fusione destinate agli impianti commerciali di fusione. Di queste, 11 organizzazioni stanno sviluppando nuove soluzioni di schermatura per gli ambienti di fusione, mentre tre hanno ricevuto finanziamenti per ampliare i progetti relativi al combustibile per la fusione avviati nel 2023.
Sviluppo di sistemi di schermatura per la fusione destinati ai reattori a confinamento inerziale.
Il progetto di First Light Fusion si concentra sui requisiti specifici dei reattori a fusione a confinamento inerziale (ICF), che differiscono per diversi aspetti chiave dai sistemi a fusione a confinamento magnetico (MCF).
Una delle principali differenze risiede nella sorgente di neutroni compatta ed altamente localizzata che si crea durante un evento di fusione ICF. Ciò consente di posizionare uno schermo spesso molto vicino alla sorgente e di circondarla completamente, aprendo nuove opportunità per tecnologie avanzate di schermatura per la fusione.
L'azienda sta valutando se un singolo materiale di schermatura possa svolgere molteplici ruoli critici all'interno di un reattore ICF.
Il litio naturale come materiale di schermatura multifunzionale
Gli studi preliminari di First Light Fusion indicano che il litio naturale, ovvero il litio con il suo equilibrio naturale di isotopi litio-6 e litio-7, potrebbe rappresentare un valido materiale candidato per i futuri sistemi di schermatura per la fusione nucleare.
Si prevede che il materiale soddisfi simultaneamente diversi requisiti prestazionali esigenti, tra cui:
fornire un'efficace schermatura contro le radiazioni neutroniche e gamma
assorbe l'energia dei neutroni e funge da refrigerante
produrre una quantità sufficiente di trizio per sostenere le operazioni del reattore e contribuire al guadagno di mantello
ridurre il flusso di neutroni per prolungare la vita utile del recipiente del reattore e ridurre al minimo i rifiuti radioattivi
attenuare le onde d'urto ed i detriti generati dagli eventi di fusione
raggiungere un basso impatto ambientale durante l'intero ciclo di vita
Secondo First Light Fusion, il litio naturale sembra particolarmente adatto alle geometrie dei reattori ICF, dove la schermatura può essere posizionata vicino alla sorgente di fusione e strutturata dinamicamente.
Studio di fattibilità di una coperta continua di litio
Nell'ambito del progetto finanziato, First Light Fusion studierà la fattibilità di impiegare all'interno del reattore uno spesso strato di litio naturale riciclato, dalla struttura dinamica ed in continuo rinnovamento.
Il programma di ricerca comprenderà analisi neutroniche dettagliate, modellazione della fisica degli urti, studi ingegneristici e valutazioni di smantellamento per valutare come un sistema di questo tipo potrebbe essere implementato nelle future centrali a fusione.
L'obiettivo è determinare se un mantello continuo di litio possa fornire le prestazioni richieste, migliorando al contempo la durabilità del reattore e supportando progetti di impianti a fusione più sostenibili.
Sostegno al programma britannico sull'energia da fusione.
Christian Bradley, responsabile del gruppo per la progettazione dei reattori presso First Light Fusion e coordinatore del progetto, ha dichiarato: "Siamo entusiasti di partecipare a questo progetto, i cui risultati contribuiranno a promuovere lo sviluppo dell'energia da fusione qui nel Regno Unito".
First Light Fusion, fondata a Oxford, è leader mondiale nella ricerca sulla fusione inerziale e nelle tecnologie di impatto avanzate. L'attività dell'azienda contribuisce all'obiettivo a lungo termine di fornire energia da fusione pulita e praticamente illimitata, promuovendo al contempo l'innovazione nei settori aerospaziale, della difesa e della scienza dei materiali.
Il progetto Natural Lithium Shielding rappresenta un passo importante nello sviluppo della tecnologia di schermatura per la fusione nucleare, che potrebbe consentire in futuro la realizzazione di centrali a fusione più sicure, efficienti e sostenibili.
ENGLISH
First Light Fusion has been awarded funding under the United Kingdom Atomic Energy Authority’s Fusion Industry Programme to advance its Natural Lithium Shielding project, supporting the development of next-generation fusion shielding technology for future fusion power plants.
The UKAEA Fusion Industry Programme has awarded a total of £8.1 million to 14 organisations to develop sustainable shielding and fusion fuel technologies for commercial fusion facilities. Of these, 11 organisations are developing new shielding solutions for fusion environments, while three have received funding to scale up fusion fuel projects first launched in 2023.
Developing Fusion Shielding For Inertial Confinement Reactors
First Light Fusion’s project focuses on the specific requirements of inertial confinement fusion (ICF) reactors, which differ in several key respects from magnetic confinement fusion (MCF) systems.
One of the main differences is the compact and highly localised neutron source created during an ICF fusion event. This allows a thick shield to be placed very close to the source and to fully surround it, creating new opportunities for advanced fusion shielding technology.
The company is exploring whether a single shielding material can perform multiple critical roles within an ICF reactor environment.
Natural Lithium As A Multi-Functional Shielding Material
First Light Fusion’s initial studies indicate that natural lithium — lithium with its naturally occurring balance of lithium-6 and lithium-7 isotopes — could offer a strong candidate material for future fusion shielding systems.
The material is expected to simultaneously meet several demanding performance requirements, including:
providing effective neutron and gamma radiation shielding
absorbing neutron energy and acting as a coolant
breeding sufficient tritium to sustain reactor operations and contribute to blanket gain
reducing neutron fluence to extend reactor vessel lifetime and minimise radioactive waste
mitigating shock waves and debris generated by fusion events
achieving a low environmental lifecycle impact
According to First Light Fusion, natural lithium appears particularly well suited to ICF reactor geometries, where the shielding can be positioned close to the fusion source and dynamically structured.
Feasibility Study Of A Continuous Lithium Blanket
Under the funded project, First Light Fusion will investigate the feasibility of deploying a thick, in-vessel, dynamically structured and continuously refreshed blanket of recycled natural lithium.
The research programme will include detailed neutronics analysis, shock physics modelling, engineering studies and decommissioning assessments to evaluate how such a system could be implemented in future fusion power plants.
The aim is to determine whether a continuous lithium blanket can deliver the required performance while also improving reactor durability and supporting more sustainable fusion plant designs.
Supporting The UK’s Fusion Energy Programme
Christian Bradley, Group Lead for Reactor Design at First Light Fusion and project lead, said: “We’re thrilled to be taking part in this project, the results of which will help further the development of fusion energy here in the UK.”
First Light Fusion, founded in Oxford, is a global leader in inertial fusion research and advanced impact technologies. The company’s work supports the long-term goal of delivering clean and virtually limitless fusion energy, while also driving innovation across aerospace, defence and materials science.
The Natural Lithium Shielding project represents an important step in advancing fusion shielding technology that could enable safer, more efficient and more sustainable fusion power plants in the future.
Da:
https://www.eurekamagazine.co.uk/content/news/first-light-fusion-awarded-uk-funding-for-fusion-shielding-technology?
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