CULTURA

La Fabbrica delle Stelle: eliche, fusilli e plasmi

Nelle puntate precedenti…

La ricerca sulla fusione nucleare è un’impresa a cui collaborano scienziati da tutto il mondo. Padova ha una lunga tradizione di ricerca nella fisica dei plasmi e nella fusione. A partire dal 1991 ha preso il via l’esperimento Rfx, che negli anni ha ottenuto importantissimi risultati, tra cui gli studi sul confinamento del plasma, sui suoi processi di auto-organizzazione, sulla stabilità magnetofluidodinamica e su come controllarla. Più recentemente è iniziato il progetto Neutral Beam Test Facility, che mira a costruire un prototipo in scala 1:1 dell’iniettore di particelle neutre di Iter.

In questa puntata

Mettere il sole in una scatola per poter disporre di una fonte di energia inesauribile, pulita, sicura e libera da CO2. Nell’ottava puntata della Fabbrica delle Stelle Piero Martin ci fa scoprire una di queste speciali scatole: l’esperimento Rfx, il più grande esperimento al mondo della categoria reversed field pinch (Rfp) che si trova a Padova nei laboratori del Consorzio RFX. Al suo interno si producono plasmi con temperature di circa 15 milioni di gradi centigradi. I plasmi di Rfx sono studiati nei minimi dettagli con una serie di strumenti diagnostici, come un interferomentro basato su un sistema di laser, un complesso sistemi di tomografia, sonde magnetiche. Su Rfx hanno lavorato generazioni di studenti e di ricercatori, compreso lo stesso Piero. Due dottorandi dell’università di Padova, che insieme ai colleghi ha seguito nel loro percorso di studi, Lidia Piron e Paolo Piovesan, hanno ottenuto il premio per la miglior tesi di dottorato sulla fisica dei plasmi e della fusione assegnato dalla società europea di fisica.

Rfx ha una configurazione diversa dal tokamak, la configurazione di Iter. Rfx è infatti un Rfp, configurazione che mediamente funziona con un campo magnetico più basso. A questa categoria appartengono anche gli esperimenti Mst all’Università di Madison, Wisconsin, Extrap T2-r al Royal Institute of Technology di Stoccolma, Relax presso il Kyoto Institute of Technology, KTX all’University of Science and Technology of China.

Studiando il Rfp si è capito che in particolari condizioni il plasma tende a disporsi seguendo una forma a elica, come un fusillo. Sperimentalmente in Rfx si è capito che le prestazioni migliori si ottengono proprio quando il plasma assume la forma elicoidale e i fisici teorici sono riusciti a descrivere il processo attraverso simulazioni numeriche. Sono state inoltre studiate la micro-turbolenza all’interno del plasma, così come le sue proprietà macroscopiche di confinamento delle particelle e dell’energia e la sua stabilità magnetofluidodinamica. Quest’ultima è controllata con un complesso sistema di controllo attivo in feedback che si basa su 192 bobine magnetiche. Quest sistema è uno dei più avanzati al mondo per il controllo della stabilità di plasmi confinati magneticamente.

La Fabbrica delle Stelle, ottavo episodio: "Eliche, fusilli e plasmi". Riprese e montaggio di Elisa Speronello; responsabile produzione: Francesco Suman


LA FABBRICA DELLE STELLE

  1. Un sole in laboratorio per aiutare il pianeta
  2. Il motore del sole
  3. Tappi, nuclei e scatole da scarpe
  4. Bottiglie molto speciali
  5. Fusione, una scelta sicura
  6. Scienza senza frontiere
  7. Padova e la fusione
  8. Eliche, fusilli e plasmi

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