1. Stellaratori:
Gli Stellarator sono progetti di reattori a fusione che utilizzano una configurazione di campo magnetico contorto per confinare il plasma. A differenza dei tokamak, che si basano su un campo magnetico toroidale, gli stellarator offrono il vantaggio del funzionamento continuo senza la necessità di un azionamento di corrente esterno. I progetti di Stellarator come il Wendelstein 7-X in Germania e lo stellarator Helias a Greifswald, in Germania, vengono attivamente sviluppati e studiati per il loro potenziale a lungo termine.
2. Tokamak sferici:
I tokamak sferici sono tokamak compatti e ad alto beta che hanno proporzioni minori (rapporto tra raggio maggiore e minore) rispetto ai tokamak tradizionali. Questo design compatto consente una maggiore pressione del plasma e una densità di potenza di fusione potenzialmente più elevata. Tokamak sferici come l'NSTX-U del Princeton Plasma Physics Laboratory negli Stati Uniti e il MAST-U del Culham Center for Fusion Energy nel Regno Unito stanno esplorando il funzionamento a impulsi lunghi e a stato stazionario.
3. Reattori a specchio tandem:
I reattori a specchio tandem sono concetti di reattore a fusione che combinano i principi degli specchi magnetici e del confinamento per ottenere un funzionamento continuo. Impiegano una serie di specchi magnetici per confinare il plasma assialmente, consentendo una migliore stabilità del plasma. I progetti di reattori a specchio tandem, come il Tandem Mirror Experiment-Upgrade (TMX-U) presso l'Università della California, Berkeley, e lo specchio tandem GAMMA 10 in Giappone, hanno dimostrato risultati promettenti in termini di confinamento e stabilità del plasma.
4. Configurazioni invertite sul campo (FRC):
Le configurazioni a campo invertito sono progetti di reattori a fusione compatti che utilizzano una struttura di campo magnetico auto-organizzato ad alto beta. Gli FRC hanno il potenziale per il confinamento del plasma ad alta temperatura e il funzionamento stazionario. Strutture di ricerca come l'esperimento FRC-2 presso il Massachusetts Institute of Technology (MIT) e l'esperimento TPE-RX presso l'Università di Tokyo stanno studiando il comportamento e la stabilità degli FRC.
5. Energia di fusione inerziale (IFE):
Gli approcci IFE prevedono l’uso di laser ad alta energia o raggi di particelle per comprimere e riscaldare una pallina di combustibile, innescando la fusione inerziale. Pur non essendo un progetto a gambe lunghe nel senso di funzionamento continuo, i reattori IFE hanno il potenziale per elevate rese di fusione e potrebbero potenzialmente essere pulsati ad un alto tasso di ripetizione. Strutture come il National Ignition Facility (NIF) presso il Lawrence Livermore National Laboratory negli Stati Uniti e il Laser Mégajoule (LMJ) in Francia stanno portando avanti attivamente la ricerca sull’IFE.
Questi progetti di reattori a fusione con gambe lunghe rappresentano strade promettenti per ottenere energia di fusione sostenuta. Tuttavia, è importante notare che ogni progetto presenta sfide e limiti specifici e che sono ancora necessari importanti attività di ricerca e sviluppo prima che l’energia da fusione commerciale possa essere realizzata.
