Reversed Field eXperiment: differenze tra le versioni

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== Storia ==
Le ricerche sui [[plasma (fisica)|gas ionizzati o plasmi]] iniziarono a [[Padova]] a cavallo tra gli anni 1958 e 1959, in seguito all'interesse suscitato dalla conferenza di Ginevra "[[Atomi per la pace]]", presso l'Istituto di Elettrotecnica della Facoltà di Ingegneria (allora diretto dal prof. [[Giovanni Someda]]), con il sostegno e la collaborazione dell'Istituto di Fisica (allora diretto dal professor [[Antonio Rostagni]]). Si formò così il "Gruppo di Padova per ricerche sulla fusione", di cui furono fondatori i professori [[Giorgio Rostagni]] (figlio di Antonio) e [[Gaetano Malesani]]. I primi esperimenti riguardavano [[scarica elettrica|scariche elettriche]] in tubi rettilinei, in [[gas]] a bassa [[pressione]], prodotte fra due [[elettrodo|elettrodi]] posti alle estremità del tubo (una evoluzione dei [[Tubo di Crookes|tubi di Crookes]]). Su tali scariche si effettuarono le prime osservazioni e misure, come la misura del rapporto <math>E/p</math> ([[campo elettrico]] diviso per la [[pressione]]) necessario per ionizzare un plasma di [[idrogeno]].<ref>A. Buffa, G. Malesani and G. F. Nalesso, [https://prola.aps.org/abstract/PRA/v3/i3/p955_1 ''Measurement of Ionization Growth Rates in H<sub>2</sub> at High E/p''], Physical Review A '''3''' (1971), 955</ref> Tra i primi studi vi erano anche dei prototipi di sorgenti di ioni a filamento, sempre realizzati su dispositivi rettilinei con catodo caldo e anodo raffreddato ad acqua<ref>{{Cita pubblicazione|autore=Luigi Malesani|autore2=Maurizio Moresco|autore3=Enrico Zilli|anno=1968|mese=giugno|titolo=An Experimental Apparatus for Studying the Anomalous Skin Effect in a Plasma|rivista=Nota tecnica, Dipartimento di Elettronica ed Elettrotecnica dell'Universita' di Padova|volume=68|numero=07}}</ref>.
 
Gli studi con macchine [[toro (geometria)|toroidali]] (cioè, a forma di ciambella) vennero invece avviati nei primi anni '70 nel quadro del primo contratto di associazione fra [[EURATOM]] e [[Consiglio Nazionale delle Ricerche|CNR]], che si formalizzò nell'istituzione del ''Centro di Studi sui Gas Ionizzati'' (1971), diretto da Gaetano Malesani. Il Centro divenne in seguito Istituto Gas Ionizzati (IGI) nel 1983.<ref>{{Cita web|url=https://www.crf.unipd.it/centro/storia-del-centro-ricerche-fusione-dell%E2%80%99universit%C3%A0-di-padova|titolo=Storia del Centro Ricerche Fusione dell’Università di Padova}}</ref> Al gruppo di [[Padova]] venne così affidato il progetto [[ETA-BETA I]], attivo dal [[1974]] al [[1978]], e dedicato a una configurazione alternativa al [[Tokamak]], nota come [[reversed field pinch]] (RFP). Al progetto venne riconosciuto il livello prioritario nell'ambito del programma europeo sulla [[fusione nucleare|fusione]], il che comportava un finanziamento al 45% da parte della [[Comunità europea]].
[[File:ETA-BETA II experiment in Padua (1979-1989).jpg|sinistra|thumb|upright=1.3|Immagine dell'esperimento ETA-BETA II (1979-1989)]]
Ma fu l'esperimento [[ETA-BETA II]] ([[1979]]-[[1989]], ora trasferito al [[Museo della tecnica elettrica|Museo della Tecnica Elettrica]] di [[Pavia]]<ref>{{Cita web|url=http://www-3.unipv.it/museotecnica/2014/etabeta/etabeta.html|titolo=Eta Beta II|accesso=5 aprile 2018|dataarchivio=8 luglio 2015|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20150708020258/http://www-3.unipv.it/museotecnica/2014/etabeta/etabeta.html|urlmorto=sì}}</ref>) a ottenere in modo stazionario la configurazione RFP, riproducendo la cosiddetta "''fase quiescente''"<ref>{{Cita pubblicazione|autore=A. Buffa, S. Costa, R. De Angelis, J.N. Di Marco, L. Giudicotti, G. Malesani, G.F. Nalesso, S. Ortolani, e P. Scarin|anno=1979|titolo=First Results from the ETA-BETA II RFP Experiment|rivista=Proc. 9th European Physical Society Conference on Plasma Physics, Oxford|volume=2|numero=|p=544|url=http://www-fusion.ciemat.es/media/EPS/EPS_09_Vol2_1979.pdf}}</ref> che venti anni prima era stata osservata nella macchina [[Regno Unito|inglese]] [[ZETA]]. Questo risultato rese interessante la configurazione RFP nell'ambito della ricerca sulla [[fusione nucleare|fusione]], dando l'impulso per la realizzazione di altre macchine simili e di dimensioni maggiori, fra cui il [[Madison Symmetric Torus|Madison Symmetric Torus (MST)]] a [[Madison (Wisconsin)]]. Si consolidò quindi la convinzione che una significativa indagine sulle prospettive del RFP come [[reattore nucleare a fusione|reattore a fusione]] dovesse svolgersi con esperimenti in una macchina molto più grande e a livelli di [[corrente elettrica|corrente di plasma]] maggiori di quelli ottenuti su ETA-BETA I ed ETA-BETA II. Il progetto RFX venne quindi inizialmente proposto a Culham, nell'[[Oxfordshire]] (lo stesso sito del [[Joint European Torus]] - JET), e affidato al gruppo di Padova, ormai diventato Istituto Gas Ionizzati (IGI) del CNR, nel [[1984]], a seguito di un taglio di finanziamenti dell'allora governo di [[Margaret Thatcher]]. Dopo una fase costruttiva terminata nel [[1991]], il primo plasma in RFX è stato ottenuto il 21 novembre [[1991]]. I primi plasmi di tipo RFP sono stati ottenuti nell'estate 1992. A seguito dell'aumento dell'impegno finanziario e organizzativo relativo alla gestione di RFX, nel 1996 fu costituito un ente di natura privata, noto come '''Consorzio RFX''', in cui i primi soci furono l'[[ENEA]], il [[Consiglio Nazionale delle Ricerche|CNR]], l'[[Università di Padova]] e le Acciaierie venete S.p.A..
 
La realtà del Consorzio RFX dal [[2006]] non riguarda solo la gestione e lo sviluppo della macchina RFX, ma anche la realizzazione, in collaborazione con alcuni altri laboratori [[Europa|europei]] e [[giappone]]si, di un [[Iniettore di neutri per fusione|iniettore di particelle neutre]] per il riscaldamento del plasma di [[ITER]], il proto-reattore sperimentale in costruzione a [[Cadarache]], nel sud della [[Francia]]. A seguito di questo nuovo progetto, nel Consorzio è confluito come socio anche l'[[Istituto nazionale di fisica nucleare]] (INFN).
 
== Parametri tecnici ==
RFX è stata costruita fra il 1985 e il 1991<ref>Giorgio Rostagni, ''[[doi:10.1016/0920-3796(94)00362-B|RFX: an expected step in RFP research]]'', Fusion Engineering and Design '''25''' (1995), p.301</ref>, e poi è stata modificata fra il 1999 e il 2004<ref>P. Sonato, G. Chitarin, P. Zaccaria, F. Gnesotto, S. Ortolani, A. Buffa, M. Bagatin, W.R. Baker, S. Dal Bello, P. Fiorentin, L. Grando, G. Marchiori, D. Marcuzzi, A. Masiello, S. Peruzzo, N. Pomaro, G. Serianni ''[[doi:10.1016/S0920-3796(03)00177-7|Machine modification for active MHD control in RFX]]'', Fusion Engineering and Design '''66-68''' (2003), p.161</ref>, e dal 2015 vive una fase di seconde modifiche, all'interno del [[Reversed Field eXperiment#Sviluppi correnti: RFX-mod2 e il progetto MIAIVO|progetto MIAIVO]]. RFX è la prima macchina di grandi dimensioni, di tipo [[reversed field pinch|RFP]], che raggiunge correnti di plasma di 2&nbsp;[[mega|M]][[Ampere|A]] e le sostiene per circa mezzo [[secondo]]. La tabella che segue mette in evidenza le principali caratteristiche tecniche:
 
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Allo scopo di migliorare ulteriormente il controllo delle instabilità del plasma, è stata avviata nel 2018 la modifica '''RFX-mod2'''<ref>{{Cita web|url=https://www.igi.cnr.it/ricerca/magnetic-confinement-research-in-padova/rfx-mod2/|titolo=RFX-mod2|sito=Consorzio RFX|lingua=it-IT|accesso=2023-03-01}}</ref> la quale prevede l'avvicinamento del plasma ai sistemi di controllo, tramite la rimozione della camera da vuoto. In questo modo la scocca stabilizzatrice di rame sarà direttamente affacciata al plasma, riducendo al minimo il campo magnetico radiale <math>B_r</math> e quindi massimizzando il confinamento del RFP<ref>{{Cita pubblicazione|autore=Lionello Marrelli, Roberto Cavazzana e coautori|anno=2019|titolo=Upgrades of the RFX-mod reversed field pinch and expected scenario improvements|rivista=Nuclear Fusion|volume=59|numero=7|p=076027|doi=10.1088/1741-4326/ab1c6a}}</ref>. Nel contempo, il ruolo di tenuta del vuoto sarà svolto dalla struttura meccanica di supporto. Questa modifica consentirà anche l'aumento del volume del plasma<ref>{{Cita pubblicazione|autore=Simone Peruzzo, Marco Bernardi, Roberto Cavazzana, Samuele Dal Bello, Mauro Dalla Palma, Luca Grando, Eleonora Perin, Roberto Piovan, Andrea Rizzolo, Federico Rossetto, Diego Ruaro, Marco Siragusa, Piergiorgio Sonato e Lauro Trevisan|anno=2018|titolo=Detailed design of the RFX-mod2 machine load assembly|rivista=Fusion Engineering and Design|volume=136|numero=|doi=10.1016/j.fusengdes.2018.05.066}}</ref>.
 
La modifica richiede un investimento di oltre 4 milioni di € in ricerca e sviluppo ed è co-finanziata dalla [[Veneto|Regione Veneto]] nell'ambito del Fondo Europeo di Sviluppo Regionale (FESR) con il nome di '''progetto MIAIVO'''<ref>{{Cita web|url=https://www.univr.it/documents/20142/0/08+-+MIAIVO.pdf/9a9d4729-aad7-a412-acb6-cc6fa9bb1f62|titolo=Il piano industriale del Veneto: risultati dei progetti di ricerca e prospettive di sviluppo: Progetto “MIAIVO - Meccanica Innovativa e Additiva Integrata”, Universita' di Verona, 25 marzo 2019}}</ref><ref name="brochureMIAIVO">{{citaCita news|autore=Consorzio RFXweb|url=https://www.igi.cnr.it/innovation/il-progetto-por-fesr-miaivo/|titolo=RFX-mod2Il progetto POR- progettoFESR MIAIVO|pubblicazionesito=IGIConsorzio RFX|pplingua=4it-7IT|accesso=31 luglio 2019|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20190731154907/https://www.igi.cnr.it/www/sites/default/files/RFX2023-%20prgetto%20MIAIVO%2003-%20def.pdf|dataarchivio=31 luglio 2019|urlmorto=sì01}}</ref>.
 
Il progetto MIAIVO è terminato nel 2021. Attualmente le modifiche di RFX-mod2 rientrano in un ulteriore progetto nell'ambito del [[Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza|Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR)]]: il nome del progetto è '''NEFERTARI''' (New Equipment for Fusion Experimental Research and Technological Advancements with Rfx Infrastructure)<ref>{{Cita web|url=https://www.istp.cnr.it/it/nefertari/|titolo=Nefertari – ISTP {{!}} CNR|lingua=it-IT|accesso=2024-05-22}}</ref>.
 
== Note ==