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La reazione di fusione a confinamento magnetico prevede che il plasma, racchiuso in una camera a vuoto, sia “confinato” e dunque non tocchi le pareti del recipiente che lo contiene grazie a una speciale configurazione di campi magnetici generati da magneti superconduttori. A questo proposito sono state studiate diverse configurazioni magnetiche, la più efficiente delle quali è risultata essere quella a simmetria toroidale, che trova la sua più brillante applicazione nel Tokamak, acronimo di Toroidalnaya Kamera Magnitnaya Katushka, che in lingua russa significa macchina a camera toroidale e avvolgimento magnetico. Il toro è una figura geometrica che ha l'aspetto di un tubo chiuso ad anello ed è la forma che ha generalmente la camera centrale dei reattori a fusione nucleare.

Il plasma è confinato all’interno del toro da un sistema di bobine che generano un campo magnetico con linee di forza a spirale ottenuto combinando un intenso campo magnetico in direzione toroidale (la direzione lungo l’asse circolare maggiore del toro), prodotto da bobine magnetiche poste intorno al recipiente, con un campo magnetico in direzione poloidale (la direzione lungo l’asse circolare minore del toro), prodotto da una corrente toroidale indotta nel plasma dall’esterno. Sottoposto a tali campi il plasma si riduce a un toro a sezione sempre più piccola, evento che si traduce nell’allontanamento del plasma ad alta temperatura dalle pareti della camera a vuoto e nell’avvicinamento dei nuclei atomici che devono reagire nella fusione.

Perché il plasma raggiunga l’alta temperatura necessaria a innescare la reazione, la cosiddetta temperatura d’ignizione, caratteristica per ogni miscela di combustibile, è necessario riscaldarlo in maniera opportuna, attività che può essere realizzata percorrendo vie differenti. Solitamente si procede con il riscaldamento ohmico o resistivo, che consiste nell’indurre una corrente dall’esterno che va ad agire sul plasma trasformandolo in una spira cortocircuitata, analogamente a quanto accade per una lampadina elettrica. Tuttavia questa modalità di riscaldamento presenta un limite importante dovuto al fatto che la resistività del plasma decresce al crescere della temperatura e la temperatura massima ottenibile nella miscela dei reagenti è di alcuni milioni di gradi.

Per ovviare a questo problema e raggiungere la temperatura stabilita perché possa avvenire la fusione termonucleare è dunque necessario apportare calore aggiuntivo, cosa che può essere ottenuta percorrendo strade differenti. Semplificando è possibile individuare tre modalità alternative di riscaldamento suppletivo:

- per assorbimento nel plasma di onde elettromagnetiche tramite l’impiego di guide d'onda o antenne che trasferiscono al plasma energia elettromagnetica

- per iniezione di atomi neutri a elevata energia cinetica che attraversano il campo magnetico, sono ionizzati e trasferiscono per collisione la loro energia al plasma

- per compressione adiabatica del plasma, che si verifica spostando la miscela dei reagenti verso regioni a campo magnetico più forte che determinano il suo riscaldamento

Il confinamento magnetico tramite configurazione toroidale del tipo Tokamak è quello che a oggi garantisce la migliore stabilità del plasma per tempi di contenimento relativamente lunghi.