Descrizione della commessa "Esperimento RFX ed attività collegate (ET.P05.003)"

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  • Descrizione della commessa "Esperimento RFX ed attività collegate (ET.P05.003)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • La fusione controllata ha rilevanza per il potenziale impiego come fonte energetica, alternativa ai combustibili fossili e a limitato impatto ambientale. Le ricerche condotte dai laboratori nazionali hanno contribuito a mantenere presso le aziende italiane le conoscenze e la capacità per competere con successo a livello europeo come dimostrato dall'elevato numero di commesse industiali acquisite per la realizzazione di ITER. Le competenze acquisite con le ricerche nel settore fusione possono avere ricadute nel settore applicativo (literal)
Strumentazione
  • La principale strumentazione utilizzata per l'attività di ricerca è RFX, un dispositivo toroidale con R=2m, a=0.46 in grado di produrre una corrente di plasma fino a 2 MA in configurazione Reversed Field Pinch. Gli avvolgimenti della macchina sono alimentati da sistemi elettrici di potenza (numerosi convertitori statici sia a commutazione naturale che forzata, da interruttori e chiuditori per elevate correnti e tensioni, una sottostazione elettrica collegata alla rete TERNA a 400 kV), mentre un articolato sistema di controllo garantisce la supervisione dell'impianto e l'acquisizione e l'elaborazione dei segnali di misura, controllo e monitoraggio. Completano l'impianto numerosi sistemi diagnostici per la misura delle grandezze di plasma, che rendono RFX una delle macchine maggiormente strumentate per lo studio dei complessi fenomeni che avvengono nel plasma. La macchina RFX ha ripreso l'attività sperimentale nel dicembre 2004 dopo l'introduzione di modifiche al suo assetto per ampliarne le capacità sperimentali fino alle massime correnti di plasma di 2 MA previste a progetto ed effettivamente ottenute. (literal)
Tematiche di ricerca
  • Utilizzando RFX e in collaborazioni con altri laboratori RFP: - studio dei modi MHD ideali e resistivi e sviluppo di sistemi per il loro controllo attivo - nuove configurazioni non assialsimmetriche per il miglioramento dei parametri di plasma e sperimentazione fino a correnti di 1.5-2 MA; determinazione delle leggi di scala per il RFP - comprensione dei fenomeni di trasporto nel nocciolo e nella zona esterna di plasma. Contributo alla comprensione della fisica del Tokamak e al progetto di nuove macchine (DTT), con particolare riferimento alle instabilità MHD. Per lo sviluppo e la prova degli iniettori di neutri per ITER: - studio e sviluppo dei sistemi elettrici, termomeccanici e ausiliari; - progettazione e sviluppo della sorgente, acceleratore e componenti per la formazione del fascio di particelle neutre; - fisica degli acceleratori di fasci di elevata potenza; - interazione dei fasci di neutri con il plasma. Il contributo al \"Broader Approach\" riguarda: - analisi e ottimizzazione degli schemi di alimentazione per controllo dei modi; - sviluppo di sistemi di interruzione per elevate correnti continue con l'impiego di sistemi ibridi a semiconduttori e meccanici (literal)
Competenze
  • La maggior parte del personale ricercatore e tecnico dell'Istituto Gas Ionizzati partecipa alla commessa. Si tratta di personale ricercatore e tecnologo con competenze consolidate sia nella fisica del plasma sia nella tecnologia dei sistemi ed impianti per le ricerche sulla fusione. Gli sviluppi connessi alla realizzazione dell'iniettore di neutri per ITER richiedono competenze interdisciplinari del settore fusione integrate con quelle del settore degli acceleratori di particelle disponibili presso i Laboratori nazionali INFN di Legnaro coi quali esiste una stretta collaborazione pluriennale . (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • Elettronica di potenza, sistemi di interruzione in vuoto o mediante semiconduttri, trattamenti al plasma, diagnostiche di plasma, metodi per controlli di sistemi complessi, applicazioni di plasmi a bassa temperatura in settori industriali e biomedici (literal)
Tecnologie
  • Sviluppo di software per il controllo sviluppo di diagnostiche di plasma Progettazione di alimentazioni di potenza Fisica e tecnologia dei plasmi per fusione e dei plasmi freddi (literal)
Obiettivi
  • Gli obiettivi delle principali linee di ricerca del Consorzio RFX sono: - la realizzazione e messa a punto di dispositivi per il riscaldamento addizionale in ITER tramite fasci di particelle neutre; - studi sui plasmi di interesse fusionistico sia in configurazione RFP sia in configurazione tokamak - la realizzazone di sistemi di protezione di avvolgimenti superconduttori e di sistemi di alimentazione veloci per il controllo dei modi MHD per l'esperimento JT60SA. (literal)
Stato dell'arte
  • L'Istituto Gas Ionizzati opera integrato nel Consorzio RFX, di cui il CNR è il socio principale, fondato nel 1996 e di cui fanno parte ENEA INFN Università di Padova e Acciaierie Venete spA. Il Consorzio opera nel contesto del Programma Europeo di ricerche sulla fusione. Ciò assicura la base del collegamento con gli altri laboratori europei e l'integrazione programmatica con gli istituti italiani (IFP-CNR di Milano e UTS Fusione dell'ENEA). In ambito italiano sono state concordate tra i presidenti di ENEA, CNR e INFN le linee guida per la partecipazione italiana ai programmi sulla fusione nel decennio 2006-2015 e il Consorzio RFX è chiamato a svolgere una consistente parte di queste attività. E' in fase direalizzazione del laboratorio di prova per lo sviluppo del sistema di iniezione di neutri (NBI) presso l'Area di Ricerca del CNR di Padova e sono stati firmati gli accordi tra i partner ( Consorzio RFX, F4E e ITER) che regolano le attività fino al 2019. Sono in fase di installazione i primi componenti per JT60-SA previsti dall'accordo EU-Giappone 'Broader Approach' (literal)
Tecniche di indagine
  • Le tecniche di indagine coprono un ampio spettro di competenze di fisica e di ingegneria e in particolare diagnostiche spettroscopiche diagnostiche laser diagnostiche magnetiche e elettriche tomografia X calorimetria sviluppo di codici numerici per lo studio dei fenomeni MHD lineari e non-lineari, del trasporto, della turbolenza sviluppo di metodi di controllo delle instabilità MHD e dell'equilibrio 3D studi di estrazione trasporto di fasci di particelle (literal)
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