G. Bosia I congresso DFG 7 –8 Aprile 2008 G. Bosia Attivita sulla fusione termonucleare.

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1 G. Bosia I congresso DFG 7 –8 Aprile 2008 G. Bosia Attivita sulla fusione termonucleare

2 G. Bosia I congresso DFG 7 –8 Aprile 2008 ITER e un reattore a fusione sperimentale che si propone di dimostrare la fattibilita della produzione di energia elettrica mediante il processo di fusione termonucleare ITER e anche un progetto internazionale in cui l Unione Europea ha una importante partecipazione finanziaria e di leadership Il programma, della durata di 35 anni e iniziato da un anno presso il centro del CEA di Cadarache ITER Torino

3 G. Bosia I congresso DFG 7 –8 Aprile 2008 Reazioni di fusione

4 G. Bosia I congresso DFG 7 –8 Aprile 2008 Sistema di confinamento Tokamak

5 G. Bosia I congresso DFG 7 –8 Aprile 2008 Plasma nel Tokamak JET

6 G. Bosia I congresso DFG 7 –8 Aprile 2008 Guadagno termonucleare Confinement time scaling: E ~ R a B T

7 G. Bosia I congresso DFG 7 –8 Aprile 2008 Parametri della macchina ITER Volume del plasma 1000 m 3 B toroidale 5.3 T Temperatura del plasma 8.7 keV. (100 M°K) Corrente di plasma 15 MA Densita del plasma 10 20 m -3 Tempo confin. energia 3.5 s Durata dell impulso 300 s Potenza totale in ingresso 50 MW Potenza di Fusione 500 MW Q 10

8 G. Bosia I congresso DFG 7 –8 Aprile 2008 Risultati sperimentali e prospettive per ITER

9 G. Bosia I congresso DFG 7 –8 Aprile 2008 Riscaldamento del plasma

10 G. Bosia I congresso DFG 7 –8 Aprile 2008 Sistemi di riscaldamento RF del plasma Ion Cyclotron System Electron Cyclotron System Array di 12 elementi (Loops) Frequenza: 40- 55 MHZ Potenza unitaria : 2.5 MW Potenza totale : 30. MW Array di 24 elementi (Guide corrugate) Frequenza: 170 GHZ Potenza unitaria : 1.0 MW Potenza totale : 24. MW

11 G. Bosia I congresso DFG 7 –8 Aprile 2008 Attività a Torino Il lavoro svolto a Torino : E in collaborazione con alcuni Laboratori Europei (CEA, IPP, UKAEA) associati al programma di R&D di ITER. Utilizza risorse del programma di R&D del progetto ITER e dell EFDA (European Fusion Development Agreement) dell Unione Europea. Avviene sotto il coordinamento della agenzia della Unione Europea Fusion for Energy che ne gestisce i programmi e assegna i finanziamenti, basandosi su richieste dell ITER Central Team

12 G. Bosia I congresso DFG 7 –8 Aprile 2008 Temi di ricerca Contributi al programma di ricerca e sviluppo dei sistemi di riscaldamento di ITER: Studi di ottimizzazione dell accoppiamento antenna/plasma Sviluppo di prototipi di antenna per testare sperimentalmente aspetti critici del progetto Progettazione di sistemi per il controllo del flusso di potenza e di adattamento di impedenza Analisi elettromagnetica di componenti Studi di interfaccia tra il sistema di lancio e plasma

13 G. Bosia I congresso DFG 7 –8 Aprile 2008 Attività sui sistemi di riscaldamento HF Ottimizzazione dell accoppiamento col plasma

14 G. Bosia I congresso DFG 7 –8 Aprile 2008 Attività a Torino sui sistemi di riscaldamento HF Side view Artist view Progettazione di sistemi per il controllo del flussi di potenza e di adattamento di impedenza

15 G. Bosia I congresso DFG 7 –8 Aprile 2008 47.5 MHz Attività sui sistemi di riscaldamento. Modulo di campo elettrico Distribuzione di corrente HF Progettazione di sistemi di adattamento di impedenza

16 G. Bosia I congresso DFG 7 –8 Aprile 2008 Attività sui sistemi di riscaldamento HF Analisi elettromagnetica di componenti

17 G. Bosia I congresso DFG 7 –8 Aprile 2008 Attività sui sistemi di riscaldamento ICH Front Back Studi di interfaccia tra il sistema di lancio e plasma

18 G. Bosia I congresso DFG 7 –8 Aprile 2008 Attività sui sistemi di riscaldamento HF Sviluppo di prototipi per validare sperimentalmente aspetti critici del progetto

19 G. Bosia I congresso DFG 7 –8 Aprile 2008 Analisi di sistema : Calcolo di condizioni di adattamento di impedenza K P =0.0 K P =0.05

20 G. Bosia I congresso DFG 7 –8 Aprile 2008 Conclusione Lo sviluppo del progetto ITER richiede il contributo di una nuova generazione di ricercatori, che devono essere addestrati a costruire e poi ad operare e gestire il reattore. Il lavoro svolto a Torino sulla fusione nucleare e un inizio di attività il cui scopo principale e di introdurre giovani laureati nel campo della fusione nucleare, in modo da permettere la loro partecipazione a programmi di training post-doc della UE dedicati al progetto ITER.

21 G. Bosia I congresso DFG 7 –8 Aprile 2008 Progresso della fusione