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Storia: alcune modifiche sulla storia del Centro Gas Ionizzati e la sua trasformazione in IGI
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m Effetti del controllo attivo sul plasma: inserito label alla Figura 3
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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 [[Atomi per la pace|conferenza di Ginevra "Atoms for peace"]], 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 prof. [[Antonio Rostagni]]). Si formò così il "Gruppo di Padova per ricerche sulla fusione", di cui furono fondatori il prof.[[Giorgio Rostagni]] (figlio del direttore dell'Istituto di Fisica) e il prof.[[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>.
 
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 [https://www.igi.cnr.it Istituto Gas Ionizzati (IGI)] nel 1983. 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|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]].
 
Ma fu l'esperimento [[ETA-BETA II]] ([[1979]]-[[1989]], ora trasferito al Museo della Tecnica Elettrica di [[Pavia]] [https://web.archive.org/web/20150708020258/http://www-3.unipv.it/museotecnica/2014/etabeta/etabeta.html]) 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|Joint European Torus - JET]]), e affidato al gruppo di Padova, ormai diventato Istituto Gas Ionizzati (IGI) del CNR, nel [[1984]]. 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]]
. L'ente che gestisce RFX è una associazione fra [[EURATOM]] ed [[ENEA]], nota come '''Consorzio RFX''' [https://www.igi.cnr.it], in cui i soci sono l'[[ENEA]], il [[Consiglio Nazionale delle Ricerche|CNR]], l'[[Università di Padova]], l'[[INFN]] e le [http://www.acciaierievenete.com/ 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 [[Iniettori 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]].
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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>S. Cappello and D. 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>.
[[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]]
 
I principali vantaggi della singola elicità si possono riassumere come segue: