Una configurazione alternativa per governare il plasma

La ricerca sulla fusione nucleare controllata per la produzione di energia è basata sull'utilizzo di un plasma, ovvero di un gas ionizzato ad alta temperatura. Il plasma viene confinato mediante una configurazione toroidale di campi magnetici. La configurazione più utilizzata, su cui si basa anche il progetto internazionale Iter, è chiamata Tokamak. Tuttavia, esistono anche configurazioni alternative. Una di queste è quella denominata Reversed Field Pinch (RFP). Il maggior esperimento al mondo per lo studio di questo tipo di configurazione, denominato RFX-mod, è situato a Padova ed è gestito dal Consorzio RFX, che vede la partecipazione di CNR, ENEA, Università di Padova, INFN ed Acciaierie Venete. L'esperimento ha fornito la prima osservazione sperimentale di un particolare stato dei plasmi RFP, detto Single Helical Axis, SHAx. Questo stato corrisponde alla formazione spontanea di una struttura elicoida le nel campo magnetico che confina il plasma, come illustrato nella figura. L'osservazione è stata possibile grazie all'integrazione di misure del campo magnetico effettuate al di fuori del plasma, e misure della temperatura del plasma stesso. In particolare, la temperatura misurata lungo un diametro della camera entro cui viene formato il plasma, mostra l'insorgere di una zona centrale più calda, che raggiunge temperature dell'ordine dei dieci milioni di gradi. La regione calda è racchiusa da uno strato di plasma con ottime proprietà di isolamento termico. Questo lavoro apre nuove prospet- tive per l'utilizzo della configurazione RFP come base per la realizzazione di un reattore a fusione, in quanto mostra che all'aumento del contenuto termico del plasma è associata una transizione verso una condizione che è caratterizzata da un ridotto livello di caos magnetico.

Authors: R. Lorenzini, D. Terranova, A. Alfier, P. Innocente, E. Martines, R. Pasqualotto, P. Zanca

Title: Single-Helical-Axis States in Reversed-Field-Pinch Plasmas

Journal: Physical Review Letters

Year: 2008

References: 101, 025005 (2008)