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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

New Equipment for Fusion Experimental Research & Technological Advancements with Rfx Infrastructure

Il progetto NEFERTARI si propone di innovare i sistemi e le diagnostiche di plasma della Infrastruttura di Ricerca (IR) RFX, situata a Padova, e di implementare e potenziare laboratori satelliti a Bari e Milano.

RFX è un dispositivo incluso tra le IR ad Alta Priorità nel PNIR 2021-27 nel settore Energia, operato e gestito dal Consorzio RFX, attivo dal 1999 al 2015, oggi in fase di modifica.

OBIETTIVI

  • ammodernare gli impianti di RFX-mod2 e dotarlo di diagnostiche innovative
  • creare/rafforzare una rete nazionale di laboratori CNR, Università di Napoli e Università di Padova
  • contribuire allo sviluppo della scienza e tecnologia della fusione in Italia per contribuire a DTT, ITER e DEMO

RFX-mod2 è un impianto per gli studi sulla fusione nucleare come fonte di energia carbon-free. Può operare in configurazione sia Reversed Field Pinch (RFP) sia Tokamak. RFX-mod2 è attualmente in fase di aggiornamento, grazie al contributo europeo POR-FESR 2014-202 per l'innovazione tecnologica della Regione Veneto.

Il rinnovamento degli impianti tecnologici garantirà l'affidabilità delle operazioni sperimentali. L'installazione di nuovi sistemi diagnostici aumenterà le potenzialità del dispositivo per una conoscenza più approfondita delle proprietà del plasma. Ciò consentirà di rafforzare e perseguire la missione RFX-mod per i prossimi dieci anni.

Nuovi sistemi diagnostici e impianti rinnovati declinati nei vari Work Packages (WP) miglioreranno fortemente la capacità di RFX-mod2 di chiarire il potenziale della configurazione RFP come alternativa alla configurazione Tokamak e di contribuire ad aspetti specifici dei Tokamak.

Sono previsti:

  • un nuovo sistema da vuoto e un alimentatore di campo toroidale riqualificato
  • un moderno sistema di controllo remoto con il supporto delle Università di Napoli e Padova
  • un sistema di controllo in tempo reale del campo magnetico, sviluppato in collaborazione con l'Università di Napoli
  • un miglioramento significativo di diverse diagnostiche chiave – tomografia SXR e H-alfa, temperatura elettronica mediante Thomson Scattering, analizzatori di particelle neutre, rivelatori di ioni veloci e sistemi di misurazione della temperatura degli ioni
  • Laboratori satellite a Bari a Milano per rivelatori di neutroni, LIBS e studi di interazione plasma parete.

SCHEDA PROGETTO

Consiglio Nazionale delle Ricerche - Capofila
           ISTP - sedi di Milano, Padova e Bari

Università degli Studi di Padova
          Centro Ricerche Fusione CRF
 
Università degli Studi di Napoli Federico II
         Dip.to di Ingegneria Elettrica e delle Tecnologie dell’Informazione - DIETI
         Dip.to di Ingegneria Industriale (DII)

Il progetto si attua presso il Consorzio RFX, dove è collocata l’infrastruttura RFX-mod2, presso i laboratori ISTP di Milano e Bari, e a Napoli.

Coordinatore Scientifico: Lionello Marrelli
Responsabile Amministrativo: Monica Spolaore
Infrastructure Manager: Simone Peruzzo

PNRR – Avviso n 3264 per il "Rafforzamento e creazione di Infrastrutture di Ricerca", Missione 4, "Istruzione e Ricerca"

 

18 M €

 

Inizio 01/11/2022

Fine 30/04/2025

TIME LINE DEL PROGETTO

FASE 1

INIZIO
1 NOVEMBRE 2022

FASE 2

PROJECT MANAGER
2 MAGGIO 2023

FASE 3

INIZIO FASE ACQUISTI
MAGGIO 2023

FASE 4

8 nuovi ricercatori CNR
MAGGIO-GIUGNO 2023

FASE 5

TERMINE
30 Aprile 2025

WP-1: RFX-mod Technological Plants

Nuove e avanzate installazioni aumenteranno la flessibilità operativa della IR, inclusa la riproducibilità delle operazioni a plasmi ad alta corrente in termini di miglioramento del confinamento e aumento del limite superiore di densità. Un nuovo sistema di manutenzione remota consentirà una revisione più rapida degli elementi danneggiati della prima parete e una maggiore flessibilità nello studio dell'Interazione Plasma-Parete (PWI).
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WP-2: Electromagnetic measurements and feedback control in RFX-mod2

L'installazione di oltre 1000 sensori elettromagnetici migliorerà ulteriormente le notevoli capacità di controllo a retroazione delle instabilità magnetoidrodinamiche (MHD) del dispositivo. Un sistema di acquisizione all'avanguardia per la protezione della macchina e il controllo rapido delle ‘bobine a sella’ sarà un'importante eredità per il tokamak DTT.
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WP-3: Innovative diagnostics for edge fusion plasmas

Un nuovo sistema di diagnostica del bordo, utile per lo studio dei plasmi RFP e Tokamak, sara’ installato in RFX-mod2, per la misura della temperatura degli elettroni, della densità e del potenziale flottante tramite un set completo di sensori elettrostatici. Un manipolatore veloce inseribile consentirà misurazioni dettagliate al bordo anche per valori elevati di corrente del plasma.
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WP-4: Enhancement of RFX-mod2 main plasma diagnostics

Un nuovo sistema di scattering di Thomson e di tomografia a doppio filtro di raggi X (SXR) permetteranno di misurare il profilo della temperatura degli elettroni del plasma, con una migliorata risoluzione spaziale e temporale.
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WP-5: Neutral beams injectors in RFX-mod2

L’iniezione di un fascio di particelle neutre in RFX-mod2 consentirà la misura del campo magnetico interno, della turbolenza centrale, della dinamica delle particelle veloci e del profilo della temperatura degli ioni. Inoltre consentirà lo studio delle particelle veloci sia nella configurazione RFP sia in quella Tokamak.
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WP-6: Laboratory of High Voltage insultation in fusion devices

Un laboratorio dedicato allo studio sperimentale e di modellizzazione di tutte le problematiche relative all'isolamento elettrico sarà predisposto a Padova. La compatibilità dei materiali utilizzati per l'isolamento elettrico in alta ultra-vuoto è infatti di grande interesse tecnologico in dispostivi per la fusione.
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WP-7: Laboratory for the study of fusion relevant high-density plasmas and material interactions

Un nuovo dispositivo sperimentale, BiGyM sarà implementato per lo studio e la prova di componenti innovativi direttamente interfacciati al plasma presso ISTP-Milano. BiGyM, evoluzione dell’esperimento GyM, si propone di supportare e completare il programma sperimentale PWI di RFX-mod2, in prospettiva di DTT.
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WP-8: Laboratory for innovative diagnostics for imaging of soft X-rays and neutrons

Il laboratorio di diagnostiche nucleare di ISTP-Milano sarà potenziato per sviluppo e prove di nuova strumentazione da applicare a RFX-mod2, aumentando le competenze e la conoscenza sperimentale per DTT e altre strutture internazionali.
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WP-9: Research and Development of optical plasma diagnosticsand modelling for fusion

Un nuovo laboratorio dedicato allo sviluppo, alla realizzazione e alla calibrazione di una diagnostica ottica di emissione e diagnostica laser, e ad aspetti computazionali, sara’ implementato presso ISTP-Bari. La disponibilità di strumentazioni sofisticate migliorerà notevolmente la qualità delle misure in RFX-mod2 e in BiGyM, come pure ad altre IR e a dispositivi al plasma, con la possibilità di attirare investimenti di ricerca ben oltre la durata del progetto.
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COSA SIGNIFICA NEFERTARI

Nefertari, regina egizia (1295 AC - 1255 AC)
  • fu "grande sposa reale", eccezionalmente colta
  • ebbe grande influenza nella politica del tempo, pur non avendo regnato in modo autonomo
  • era definita "colei per cui splende il sole"

Nefertari BIBI è anche un personaggio di "One piece", uno dei manga più famosi al mondo assieme a Dragonball e Naruto

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