Gli scienziati che lavorano con il Tokamak Superconduttore Sperimentale Avanzato della Cina, noto come sole artificiale, hanno raggiunto una svolta storica raggiungendo un regime privo di densità a lungo teorizzato negli esperimenti sul plasma da fusione. Il risultato, pubblicato su Science Advances il 1° gennaio 2026, dimostra che il plasma può rimanere stabile anche quando la sua densità aumenta ben oltre i limiti tradizionali, superando potenzialmente una delle barriere fisiche più ostinate dell'energia da fusione.
La svolta conferma la teoria dell'Auto-Organizzazione Plasma-Parete, che spiega che un regime privo di densità può emergere quando l'interazione tra il plasma e le pareti metalliche del reattore raggiunge uno stato attentamente bilanciato. In questa configurazione, lo sputtering fisico svolge un ruolo dominante nel plasmare il comportamento del plasma, consentendo al reattore di operare oltre i limiti empirici precedentemente stabiliti che hanno vincolato la ricerca sulla fusione per decenni.
I ricercatori guidati dal professor Ping Zhu dell'Università di Scienza e Tecnologia di Huazhong e dal professor associato Ning Yan degli Istituti di Scienze Fisiche di Hefei hanno raggiunto il traguardo controllando la pressione iniziale del gas combustibile e applicando il riscaldamento a risonanza ciclotronica elettronica durante l'avvio. Questa strategia di ottimizzazione ha ridotto l'accumulo di impurità e le perdite di energia consentendo al contempo aumenti costanti della densità del plasma, permettendo un funzionamento stabile a densità precedentemente considerate irraggiungibili.
Il reattore EAST, situato a Hefei nella provincia di Anhui, è all'avanguardia nella ricerca sulla fusione da anni. A differenza della fissione nucleare che divide gli atomi, la fusione combina nuclei atomici leggeri per rilasciare enormi quantità di energia, lo stesso processo che alimenta il sole. La sfida è stata mantenere il plasma stabile alle temperature e densità estreme richieste per reazioni di fusione sostenute, impedendo al plasma di toccare e danneggiare le pareti del reattore.
Le implicazioni per lo sviluppo dell'energia pulita sono profonde. Secondo il team di ricerca, i risultati suggeriscono un percorso pratico e scalabile per estendere i limiti di densità nei tokamak e nei dispositivi a fusione con plasma bruciante di prossima generazione. Questo potrebbe accelerare i progressi verso l'ignizione della fusione e il miglioramento della generazione di energia, avvicinando l'umanità al raggiungimento di energia pulita virtualmente illimitata. La comunità internazionale della fusione, incluso il progetto ITER in Francia, dovrebbe studiare attentamente questi risultati per l'applicazione nei futuri progetti di reattori.