Un sistema per ottimizzare il riscaldamento degli elettroni

Iter è l'esperimento internazionale in costruzione a Cadarache che ha l'obiettivo di dimostrare la fattibilità scientifica della fusione termonucleare controllata, in condizioni di plasma, che porti a un guadagno 10 tra energia prodotta ed energia fornita dall'esterno. Uno degli studi di interesse per Iter riguarda l'ottimizzazione del sistema di riscaldamento degli elettroni del plasma. Questo prevede l'impiego di due tipi di «lanciatori», uno con un «accesso equatoriale» (Equatorial Launcher, EL) e uno con un «accesso superiore» (Upper Launcher, UL). La potenza nominale nel plasma è di 20MW alla frequenza di 170 GHz e sarà prodotta da 24 sorgenti di tipo gyrotron da 1 MW. Oltre alla funzione di riscaldamento degli elettroni, il sistema dovrà generare una corrente non induttiva con lo scopo di controllare alcune instabilità magnetoidrodinamiche, nonché il profilo della corrente del plasma. Il contributo dei ricercatori dell'IFP-CNR nel progetto Iter prevede l'analisi dei due sistemi di lancio mediante un codice di beam-tracing, che permette di calcolare, lungo le traiettorie dei fasci di microonde, sia l'assorbimento della potenza iniettata che la corrente non-induttiva generata. In particolare sono stati calcolati e confrontati i valori dell'efficienza per due diverse posizioni del lanciatore superiore. In seguito all'analisi dell'assorbimento di potenza e di generazione di corrente non induttiva sono state proposte alcune modifiche del progetto del lanciatore equatoriale. Queste riguardano l'architettura dei lanciatori, per aumentare la flessibilità del sistema. È stata fatta inoltre un'analisi per definire gli intervalli di campo magnetico in cui entrambi i lanciatori hanno la capacità di riscaldare e generare corrente non induttiva in una vasta regione del plasma. 

Autori: G. Ramponi, D. Farina (IFP) et al.

Titolo: Physics Analysis of the ITER ECW System for Optimized Performance

Rivista: Nucl. Fusion

Anno: 2008

Riferimenti bibliografici: 48 (2008), 454012