Scienziati russi hanno proposto un concetto di reattore ibrido al torio che ottiene neutroni aggiuntivi utilizzando plasma ad alta temperatura tenuto in una lunga trappola magnetica. Questo progetto è stato applicato in stretta collaborazione tra Tomsk Polytechnic University, Istituto di ricerca scientifica tutto russo di fisica tecnica (VNIITF), e Budker Institute of Nuclear Physics di SB RAS. Il reattore ibrido al torio proposto si distingue dai reattori nucleari di oggi per una potenza moderata, dimensioni relativamente compatte, elevata sicurezza operativa, e un basso livello di scorie radioattive.

"Nella fase iniziale, otteniamo plasma relativamente freddo usando speciali pistole al plasma. Conserviamo la quantità mediante iniezione di gas deuterio. I fasci neutri iniettati con energia delle particelle di 100 keV in questo plasma generano gli ioni deuterio e trizio ad alta energia e mantengono la temperatura richiesta. In collisione tra loro, Gli ioni deuterio e trizio sono combinati in un nucleo di elio in modo che vengano rilasciati neutroni ad alta energia. Questi neutroni possono passare liberamente attraverso le pareti della camera a vuoto, dove il plasma è trattenuto da un campo magnetico, ed entrare nell'area con combustibile nucleare. Dopo aver rallentato, supportano la fissione dei nuclei pesanti, che funge da principale fonte di energia rilasciata nel reattore ibrido, "dice il professor Andrei Arzhannikov, un ricercatore capo del Budker Institute of Nuclear Physics di SB RAS.

Il vantaggio principale di un reattore a fusione nucleare ibrido è l'uso simultaneo della reazione di fissione di nuclei pesanti e sintesi di quelli leggeri. Riduce al minimo gli svantaggi dell'applicazione separata di queste reazioni nucleari.

Anche, questo tipo di reattore ha requisiti inferiori per la qualità del plasma e consente di sostituire fino al 95 percento dell'uranio fissile con torio, che assicura l'impossibilità di una reazione nucleare incontrollabile. Inoltre, i reattori ibridi sono relativamente compatti, avere un alto potere, e producono una piccola quantità di scorie radioattive.

"Il reattore ibrido è costituito da due elementi. La parte principale è la coperta che genera energia come zona attiva di un reattore nucleare. Distribuisce materiale fissile nucleare che fa parte del combustibile nucleare. A causa di ciò, è possibile una reazione a catena di fissione di nuclei pesanti. La seconda parte è posizionata all'interno della coperta per generare neutroni che cadono nella coperta generatrice di energia. All'interno di questa parte riempita di plasma di deterio si generano le reazioni di fusione termonucleare, liberando i neutroni. Una caratteristica del reattore ibrido è che la coperta operativa, dove avvengono le reazioni di fissione, è nello stato subcritico (quasi critico). Operando a un livello di potenza costante, un reattore convenzionale è in condizioni critiche, supportato da un sistema di controllo e sicurezza, "dice Igor Shamanin, il capo della Divisione di Scienze Naturali della TPU e del Laboratorio di Analisi e Tecnologia degli Isotopi della TPU.

Secondo il dottor Shamanin, la coperta era basata su un concetto di reattore multiuso a bassa potenza raffreddato a gas ad alta temperatura alimentato da torio. Questo concetto è stato sviluppato alla Tomsk Polytechnic University e ora è ampiamente rappresentato in varie pubblicazioni scientifiche.

Attualmente, i partecipanti al progetto stanno valutando la possibilità di sviluppare uno stand sperimentale basato sul reattore in TPU, che consisterà in un assemblaggio di combustibile al torio e una sorgente di neutroni.

I risultati di recenti studi su questo progetto sono pubblicati sulla rivista Ricerca sul plasma e sulla fusione .