Un tokamak in scala ridotta per studiare l'instabilità del plasma

L'approvvigionamento energetico verterà in futuro su diverse possibili alternative, tra cui la fusione termonucleare controllata, finalizzata a ottenere energia dalla fusione di nuclei di deuterio e trizio, isotopi dell'idrogeno in stato di plasma. Presto entrerà in funzione Iter (International Thermonuclear Experimental Reactor), costruito per dimostrare la fattibilità di un reattore basato sul confinamento magnetico del plasma in struttura toroidale denominata tokamak. Per il successo di Iter sono necessari esperimenti in scala ridotta, per preparare i regimi operativi di funzionamento in tokamak più piccoli e flessibili. L'Associazione italiana EURATOM-ENEA, di cui fa parte anche il CNR, ha proposto di costruire il Tokamak Fast (Fusion Advanced Studies Torus) per dotarsi di una macchina idonea a riprodurre scenari di Iter ad alto confinamento di energia, con simili condizioni d'interazione plasma-prima parete, e studiare il confinamento degli ioni veloci in situazioni prossime al break-even, punto da cui la reazione si autosostiene. La ricerca dell'IFP-CNR sulle simulazioni dei principali scenari di plasma dimostra l'importanza del progetto Fast per Iter. Tra i sistemi di riscaldamento su Fast è previsto l'utilizzo di onde elettromagnetiche alla frequenza di 170 GHz che, iniettate nel plasma, producono l'aumento della temperatura elettronica. Queste onde sono utilizzate anche per il controllo e la rimozione delle instabilità magnetoidrodinamiche (MHD), una delle possibili cause del deterioramento del confinamento dell'energia nei tokamak. Per questo lavoro lo studio della stabilizzazione dei modi MHD è stato eseguito con modelli teorici sviluppati in IFP. 

Autori: G. Calabrò, F. Crisanti, G. Ramogida, R. Albanese, A. Cardinali, A. Cucchiaro, G. Granucci, G. Maddaluno, M. Marinucci, S. Nowak, A. Pizzuto, V. Pericoli Ridolfini, A. Pironti, A. A. Tuccillo e F. Zonca

Titolo: FAST Plasma Scenarios and Equilibrium Configurations

Rivista: Nucl. Fusion

Anno: 2009

Riferimenti bibliografici: 49 (2009), 055002 Iop Publishing (UK)