Reversed Field eXperiment: differenze tra le versioni

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Nel corso del decennio [[2005]]-[[2015]] sono stati provati diversi scenari sperimentali, allo scopo di ridurre quanto possibile le instabilità [[magnetoidrodinamica|magnetoidrodinamiche]] del plasma. Un esempio è riportato nella '''Figura 2''', e mostra l'effetto macroscopico che si può ottenere a partire da un controllo locale del campo magnetico esterno: la presenza contemporanea di molte instabilità [[magnetoidrodinamica|magnetoidrodinamiche]] (=molte "eliche") è una sorgente naturale di turbolenza e , in quanto le eliche manifestano una forte tendenza a collassare, "raggrumandosi" (blocco delle [[fase (segnali)|fasi]]) in corrispondenza a una posizione fissa, decisa da qualche disomogeneità del sistema di contenimento (camera da vuoto e sistema magnetico). Poiché le particelle cariche tendono a seguire, nel loro [[moto di Larmor]] le linee di [[campo magnetico]], il "grumo" è una posizione preferenziale di perdita di particelle calde verso la parete, nonché sorgente di [[teoria del caos|caos]] in buona parte del volume del plasma (pannelli (a) e (b) nella '''Figura 2'''). Il risultato pratico finale è un flusso di calore localizzato verso la parete, che può danneggiare o addirittura rompere le mattonelle di grafite che coprono la superficie interna della camera da vuoto (in questi casi, senza controllo attivo, si sono registrate temperature delle mattonelle di quasi 2000 °C, vedi '''Figura 3(c)''').

I plasmi di RFX già spontaneamente oscillano fra condizioni più deformate e caotiche ('''Figura 2 (a)''' e '''(b)''') e condizioni più ordinate e dotate di simmetria elicoidale ('''Figura 2 (c)''' e '''(d)'''). È interessante sottolineare che fenomeni di [[auto-organizzazione]] sono tutt'altro che rari in natura: esempi si trovano in astrofisica per quanto riguarda la struttura dei campi magnetici intorno ai corpi celesti<ref>Si veda per esempio il sito http://www.cmso.info</ref>. In RFX, il raggiungimento dello stato spontaneamente ordinato si raggiunge tramite la crescita di ''una sola'' elica-instabilità, e per questo lo stato ordinato viene anche chiamato '''singola elicità'''

<ref>Susanna Cappello and Daniele Bonfiglio [https://doi.org/10.1063/1.2177198 ''Magnetohydrodynamic dynamo in reversed field pinch plasmas: Electrostatic drift nature of the dynamo velocity field''], Phys. Plasmas '''13''', 056102 (2006)</ref><ref name=":3">{{Cita pubblicazione|autore=Rita Lorenzini, Emilio Martines, Paolo Piovesan, e coautori|anno=2009|titolo=Self-organized helical equilibria as a new paradigm for ohmically heated fusion plasmas|rivista=Nature Physics|volume=5|numero=|doi=https://doi.org/10.1038/nphys1308}}</ref>.

[[File:QSH plasma wall interaction in RFX-mod.png|miniatura|'''Figura 3:''' Emissione di riga del Carbonio III sulla parete in grafite di RFX: (a) nello stato a Singola Elicità, (c) nello stato caotico. Figura adattata da<ref name=":1">{{Cita pubblicazione|autore=Paolo Scarin, Matteo Agostini, Gianluca Spizzo, Marco Veranda e Paolo Zanca|anno=2019|titolo=Helical plasma-wall interaction in the RFX-mod: effects of high-n mode locking|rivista=Nuclear Fusion|volume=59|numero=8|p=086008|doi=10.1088/1741-4326/ab2071}}</ref> |481x481px]]

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== Sviluppi correnti: RFX-mod2 e il progetto MIAIVO ==

Allo scopo di migliorare ulteriormente il controllo delle instabilità del plasma, è stata avviata nel [[2018]] la modifica "RFX-mod2" 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|ppp=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 [https://ec.europa.eu/regional_policy/index.cfm/it/funding/erdf/ 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=":2" />.