ENEA-Fusione: Superconduttività

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Superconduttività

Responsabile: Ing. Antonio della Corte
e-mail: dellacorte@frascati.enea.it
tel.: +39 06 9400 5720
fax.: +39 06 9400 5393

La sezione Superconduttività del Dipartimento Fusione Tecnologie e Presidio Nucleare dell’ENEA svolge da più di trenta anni, presso il C.R. di Frascati, attività di ricerca e sviluppo nel campo della superconduttività applicata.

Le principali linee riguardano lo studio e lo sviluppo di materiali superconduttori ad alta (YBCO e BiSCCO) e bassa (NbTi e Nb₃Sn) temperatura critica di transizione, lo sviluppo e la caratterizzazione di dispositivi, fili e cavi superconduttori, la progettazione di conduttori e magneti superconduttori per applicazioni di larga scala ad alti campi magnetici, nonché attività sperimentali per lo studio della stabilità e dei limiti operativi di prototipi di conduttori ed avvolgimenti.

Le numerose collaborazioni fra i nostri laboratori e l’Industria Italiana hanno significativamente contribuito allo sviluppo delle competenze necessarie per la produzione di fili e cavi superconduttori ed a potenziare le capacità di fabbricazione dei magneti superconduttori.

Dal 1985 la sezione Superconduttività partecipa al programma tecnologico europeo di ricerca e sviluppo per la realizzazione del reattore termonucleare sperimentale ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), un progetto internazionale con la partecipazione di Unione Europea, Giappone, Stati Uniti, Federazione Russa, Cina, Corea, India. Tale programma è parzialmente finanziato dall’Euratom e l’ENEA ha condotto circa il 25% di tutte le attività europee di R&S sui magneti superconduttori.
In particolare, al nostro gruppo è stata affidata la responsabilità del coordinamento europeo per la realizzazione dei conduttori compositi superconduttori in Nb3Sn e NbTi necessari alla fabbricazione delle bobine.

Grazie anche all’alto grado di competenze acquisite nel campo della progettazione e sviluppo di conduttori e magneti superconduttori per ITER, riconosciuto a livello internazionale, l’ENEA è stata inoltre incaricata di gestire la progettazione, la produzione e il collaudo delle 18 bobine toroidali del nuovo tokamak giapponese JT-60SA, un reattore sperimentale per la fusione con finalità preparatorie e complementari ad ITER.

Le attività di Superconduttività ad Alta Temperatura Critica sono fortemente indirizzate verso la ricerca e lo sviluppo di metodi per la realizzazione di nastri superconduttori a base di YBa₂Cu₃O_7-x(YBCO), utilizzando tecniche di deposizione tipiche dei film sottili.
Tale materiale è oggetto di ricerca a livello mondiale per le sue potenzialità di produzione in larga scala a costi competitivi e per le buone proprietà di trasporto elettrico in presenza di campi magnetici già a temperature ottenibili con l’azoto liquido (65-80°K). Ciò consente di prefigurare applicazioni di potenza con costi criogenici ridotti rispetto ai materiali superconduttori ad alta temperatura critica disponibili oggi sul mercato.

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