In a world increasingly facing new challenges at the forefront of plasma scientific research and technological innovation, CNR and ISTP pledge progress and achieve an impact in the integration of research into societal practices and policy
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In a world increasingly facing new challenges at the forefront of plasma scientific research and technological innovation, CNR and ISTP pledge progress and achieve an impact in the integration of research into societal practices and policy
L'idrogeno è il combustibile che alimenta le stelle - compreso il nostro Sole - ma è anche il combustibile che alimenterà il futuro reattore a fusione termonucleare su cui sono sempre più concentrati gli sforzi della comunità scientifica mondiale. Questo per produrre energia sicura, abbondante e sostenibile dalla fusione di atomi di Deuterio e Trizio, isotopi dell’idrogeno.
ISTP partecipa a questa ricerca con un'intensa attività di modellazione numerica predittiva e interpretativa e di simulazione parallelamente ad una forte attività sperimentale su macchine a confinamento magnetico. Il CNR e la comunità italiana sono impegnati su diversi temi di ricerca, in particolare legati al riscaldamento del plasma e alle diagnostiche, con investimenti, personale e risorse finanziarie.
Dal 2014 il CNR – con ISTP quale Istituto capofila – contribuisce alle attività del Consorzio Europeo EUROfusion per la ricerca nel campo della Fusione Termonucleare Controllata nel programma quadro Horizon 2020 e ora in Horizon Europe, partecipando a numerosi Work Package, progetti di Enabling Research ed esperimenti
Partecipiamo a campagne sperimentali sui tokamak, promuoviamo progetti specifici e favoriamo un'intensa attività di modellazione, predittiva e di simulazione numerica interpretativa a supporto della sperimentazione.
Abbiamo partecipato attivamente alla preparazione e allo sfruttamento della campagna sperimentale Deuterio-Trizio (DT) in JET (Joint European Torus, UK) – il più grande tokamak del mondo. Insieme alla comunità scientifica, ISTP ha sostenuto lo sviluppo di questa piattaforma unica per lo studio dei plasmi DT e dell'energia di fusione in un ambiente il più vicino possibile a quello futuro di ITER.
Oltre a JET, prendiamo parte alle campagne sperimentali di ASDEX-U (Axially Symmetric Divertor Experiment upgrade, GER) e TCV (Tokamak à Configuration Variable, CH), Compass (Praga), e abbiamo contribuito notevolmente per decenni alle operazioni del tokamak FTU (ENEA, Frascati) operativo fino al 2019.
Miriamo alla realizzazione e al successo scientifico dell'International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) in costruzione in Francia, e della progettazione concettuale della centrale DEMOnstration (DEMO).
Nell'ambito del programma internazionale Broader Approach, abbiamo contribuito alla costruzione del tokamak giapponese JT-60SA, alla preparazione della sperimentazione e alla progettazione di diagnostiche di plasma.
Studiamo sistemi di riscaldamento addizionali per tokamak tra cui ITER, quali l'iniezione di fasci di neutri (NBI) e di fasci di microonde alla frequenza di risonanza ciclotronica elettronica (ECRH).
Per ITER, partecipiamo alla progettazione del lanciatore superiore ECRH, della sorgente girotrone per onde alla frequenza di ciclotrone degli elettroni (EC) e di una diagnostica con raggi gamma. A Padova il Consorzio RFX sta progettando e realizzando il prototipo per l’iniezione di fasci di ioni negativi (NBI) a 1 MeV. Le attività su questi temi, nonché sull'interazione plasma-parete e sul divertore, sono svolte a supporto del Divertor Tokamak Test facility (DTT), il futuro tokamak italiano in costruzione presso l'ENEA di Frascati.
A Padova è in fase di completamento la macchina toroidale RFX-mod2 per studi sulla fisica e la tecnologia dei plasmi in configurazione magnetica Reversed Field Pinch. A Milano è in funzione la macchina lineare GyM (Gyrotron Machine) per studi sperimentali sull'interazione del plasma con i materiali della parete di contenimento.
Abbiamo partecipato alla preparazione della campagna sperimentale Deuterio-Trizio (D–T) su JET, il più grande tokamak al mondo. Insieme alla comunità scientifica, i ricercatori ISTP supportano lo sviluppo di questa piattaforma unica per lo studio del plasma D-T e dell'energia di fusione in un ambiente il più vicino possibile alla futura parete di ITER.
A Padova si trova SPIDER, il prototipo a grandezza naturale della sorgente di ioni negativi per ITER, operante presso il Consorzio RFX. Inaugurato nel 2018, ha prodotto il primo plasma nel 2019.
In aggiunta, l'esperimento RFX di Padova si propone di studiare la fisica dei plasmi di fusione e del confinamento magnetico in configurazione Reversed Field Pinch (RFP). In funzione dal 1992, la macchina RFX è stata migliorata nel 2016 con il dispositivo RFX-mod. Sono in corso ulteriori modifiche e la macchina RFX-mod2 entrerà in funzione nel 2022.
Interior of the JET tokamak - Credit EUROfusion
The negative ion source SPIDER - Padova
The RFX experiment – Padova.
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