Videoconferenza:
Pareti metalliche liquide spesse e a flusso libero per la fusione

Giovedì 24 ottobre 2024
Ore 15:00-16:00 italiane

Nathaniel Baker-Wolff (Renaissance Fusion) presenta le ricerche intorno all'impiego di spessori di metallo liquido quali pareti esposte al plasma, assorbenti di neutroni e di energia termica, e produttrici di trizio. Entrato nel 2021 in Renaissance Fusion, dopo una formazione in Francia e nel Regno Unito, guida un gruppo di ricerca nella magnetoidrodinamica dei metalli fusi con l'intenzione di dimostrare la possibilità di controllare metallo liquido (Li-LiH, di spessore fino a 40 cm), in condizioni di alti campi magnetici e temperature, lavorando sul proprio prototipo di stellarator. L'idea di "pareti" metalliche liquide manipolate per via elettromagnetica risale a un articolo di Abdou et al. (2001) [1]. Il gruppo di Baker-Wolff è riuscito finora a sospendere lo spessore di 10 cm di GaInSn liquido di una camera cilindrica del diametro di 1 m, immersa in un campo magnetico di circa 0.3 T. La stabilità di questo strato liquido è stata dimostrata con flussi di 10 l/s e con intensità di corrente iniettata intorno a 3000 A.

Ore 15:45-16:00
Domande e risposte

Moderazione di Priscilla Obeng Oforiwaa (IAEA)

Per registrarsi:
https://iaea.webex.com/webappng/sites/iaea/meeting/register/b941b151a4814082b31db3c5d41a7d3f?ticket=4832534b00000007a1e5a6c58851860038d40481bbb3d83c9232dbf46b5cbde9cfe084a5d78c01cf&timestamp=1727973714159

EN> Thick and flowing free surface liquid metal walls for fusion

Nathaniel is an experimentalist in fluid mechanics, with expertise in designing, building, and running experiments in large research facilities [University of Grenoble (FR), Coventry University (UK), ONERA (FR)] In 2021, he joined Renaissance Fusion, where he now leads the experimental liquid metal magnetohydrodynamics team. Their goal is to demonstrate the company's ability to suspend and control thick liquid metal layers under fusion-relevant conditions, such as high magnetic fields and high temperatures.

In this webinar, Nathaniel will discuss how thick free-surface liquid metal flows represent a promising plasma-facing, neutron-shielding, heat-extracting, and tritium-breeding component, which may play a key role in unlocking commercial fusion power plants in the future. Renaissance Fusion is betting on this technological innovation for its compact Stellarator, where the plasma chamber is designed to be entirely covered by a 40 cm thick flowing Li-LiH wall suspended against gravity.

One critical requirement for such layers is to maintain continuity and a uniform cross-section while flowing within the chamber. This presentation will highlight Renaissance Fusion’s latest efforts to demonstrate the ideas first proposed in Abdou et al. (2001), where liquid metal layers are manipulated electromagnetically to create a thick, flowing first wall. Nathaniel will showcase their prototype, which has successfully suspended 10 cm thick GaInSn layers in a 1-meter diameter cylindrical vacuum chamber, under a magnetic field of approximately 0.3 T.

A notable feature observed in this experiment is the continuity and stability of the thick layers across a wide range of operating conditions, including flow rates up to 10 L/s and injected electrical currents of around 3000 A.

[1] M. A. ABDOU ET AL. On the exploration of innovative concepts for fusion chamber technology. Fus. Eng. and Design, 54:181-247 (2001)

Consegna degli elettromagneti per il campo toroidale di ITER

A breve la cerimonia di consegna al cantiere di ITER delle diciannove bobine alte 17 m, larghe 9 m, pesanti ~360 Mg e capaci di generare un campo ~250mila volte più intenso di quello terrestre. Dieci sono state prodotte in Italia (La Spezia, ASG Superconductors SpA) e nove in Giappone, sotto gli auspici, rispettivamente, del consorzio Fusion for Energy (F4E) e dell'ente nipponico National Institutes for Quantum Science and Technology (QST), i due enti che lavorano anche ai programmi complementari rispondenti al nome di "Broader Approach" (https://t.me/FusioneNucleare/21).

La notizia è approfondita nel bollettino di 30science (vedi https://t.me/FusioneNucleare/215):
ITER, storico passo in avanti del reattore a fusione nucleare
https://30science.com/2024/07/daily-newsletter/iter-storico-passo-in-avanti-del-reattore-a-fusione-nucleare-2/

Vedi anche
https://t.me/FusioneNucleare/50
https://t.me/FusioneNucleare/204

Telegram

Fusione Nucleare

Dal 2007, a complemento dell'iniziativa di costruzione del reattore sperimentale internazionale ITER, Giappone ed EURATOM conducono attività nell'ambito del cosiddetto Broader Approach ("approccio più ampio"), vòlte alla costruzione del successivo reattore…

Videoconferenza sul
Controllo del plasma nella fusione nucleare tramite la [cosiddetta] Intelligenza Artificiale

Lunedì 25 giugno 2024
Ore 11:00-12:00 italiane

Il prof. Egemen Kolemen, attivo con numerose collaborazioni internazionali (Andlinger Center for Energy and the Environment, Princeton Plasma Physics Laboratory, ITER, KSTAR, NSTX-U, DIII-D), discuterà della necessità di mantenere stazionario un plasma ad alta pressione e dell'ausilio ricevibile da una tecnica di "apprendimento per rinforzo" sviluppata anche tramite un modello dinamico multimodale atto a prevenire possibili instabilità del plasma sulla base di un opportuno complesso di sensori e attuatori. Negli esperimenti con DIII-D questo genere di controlli hanno dimostrato una certa efficacia nel mantenere il plasma in modalità "H-mode" su cammini stabili, superiore al controllo esercitato da programmi informatici tradizionali.

Ore 11:45-12:00 Domande e risposte

Moderazione di Priscilla Obeng Oforiwaa (IAEA)

Per registrarsi: https://aiforgood.itu.int/event/ai-for-plasma-control-in-fusion-energy/

*EN> Egemen Kolemen in an Associate Professor at Princeton University’s Mechanical & Aerospace Engineering jointly appointed with the Andlinger Center for Energy and the Environment and the Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL). He is the director of the Program in Sustainable Energy, recipient of the David J. Rose Excellence in Fusion Engineering Award and an ITER Scientist Fellow. His research combines engineering and physics analysis to enable economically feasible fusion reactors. He currently leads research on machine learning, real-time diagnostics and control at KSTAR, NSTX-U and DIII-D. He directs liquid metal divertor and low temperature diagnostics labs. On the theoretical side, his group develops software for stellarator optimization and economical analysis of fusion reactor.

In this webinar, Professor Kolemen will discuss the importance of maintaining a high-pressure hydrogenic plasma without disruption for efficient fusion energy production using a tokamak machine. He will explain the necessity of active control of the tokamak based on the observed plasma state to manage high-pressure plasma while avoiding tearing instability, a major cause of disruptions. He will delve into the obstacle-avoidance problem and how artificial intelligence, particularly reinforcement learning, has shown significant performance in this area. Despite the challenge of forecasting tearing instability, which is highly prone to ending plasma operations, especially in the ITER baseline scenario, he will discuss how we have developed a multimodal dynamic model that estimates the likelihood of future tearing instability based on signals from multiple diagnostics and actuators.

Professor Kolemen will also share how this dynamic model has been used as a training environment for reinforcement-learning artificial intelligence, enabling automated instability prevention. He will showcase how artificial intelligence control has been demonstrated to reduce the possibility of disruptive tearing instabilities in the DIII-D tokamak, the largest magnetic fusion facility in the United States. He will highlight how the controller maintained the likelihood of tearing under a given threshold, even under relatively unfavorable conditions of low safety factor and low torque. In particular, he will discuss how it allowed the plasma to actively follow the stable path within the time-varying operational space while maintaining H-mode performance, a task that was challenging with traditional preprogrammed control.

Finally, he will discuss how this controller is paving the way for developing stable high-performance operational scenarios for future use in ITER.*

Guida italiana del centro svizzero per lo studio del plasma (SPC)

Il fisico Paolo Ricci, più volte premiato per la didattica, professore presso il politecnico EPFL di Losanna e teorico presso il Centro Svizzero [per lo studio] del Plasma (SPC), ne è divenuto direttore il 1° giugno 2024, sostituendo un collega... italiano, il fisico Ambrogio Fasoli (n. 1964), già impegnato nella vicepresidenza dell'EPFL, nella direzione del consorzio EUROfusion e nella rappresentanza del governo elvetico presso l'impresa comune europea Fusion for Energy.

I due fisici hanno collaborato a decine di studî su numerosi aspetti della fusione del plasma.

Fasoli ha lavorato con i tokamak JET (t.me/FusioneNucleare/117, t.me/FusioneNucleare/125, t.me/FusioneNucleare/240, TCV (t.me/FusioneNucleare/202) e VTF, oltre ad aver progettato e costruito il tokamak TORPEX (R =1m; a =0,2m; 28 avvolgimenti toroidali; 4 avvolgimenti verticali), utile anche per lo studio dei plasmi nello spazio (H, He, Ne, Ar), e avviato un "corso online aperto e di massa" (acronimo inglese MOOC) dedicato alla fisica dei plasmi e della fusione.

Ricci ha diretto diversi gruppi di ricerca del centro SPC: fisica della periferia del plasma, superconduttività, trattamento del plasma, materiali, fisica del tokamak TCV, ecc.
Nel 2022 il suo gruppo pubblicò uno studio congiunto (JET, ASDEX-U, TCV) riguardante il cosiddetto "limite di Greenwald", proposto nel 1988 Martin Greenwald per chiarire la relazione empirica tra la densità del plasma, il raggio minore a della camera toroidale e l'intensità di corrente in seno al plasma stesso, necessaria alla fusione continuata. Lo studio, fondato anche su simulazioni al calcolatore elettronico, ha proposto un'equazione per la quale dentro al costruendo tokamak di ITER potrebbe scorrere quasi il doppio della massa dei reagenti inizialmente prospettata, poiché si è capito che «la densità che si può raggiungere in un tokamak aumenta con la potenza necessaria per farlo funzionare» e poiché il successivo reattore DEMO «funzionerà a una potenza molto più elevata rispetto ai tokamak attuali e a ITER [sarà] possibile aggiunger[vi] una maggiore densità di combustibile senza limitare la produzione, contrariamente alla legge di Greenwald».

alcune fonti:
- https://actu.epfl.ch/news/notre-priorite-reste-l-excellence/
- https://people.epfl.ch/paolo.ricci- https://www.researchgate.net/profile/Paolo-Ricci-7
- https://www.myscience.ch/it/news/2022/un_nouveau_calcul_pour_prevoir_l_energie_de_fusion-2022-epfl
- https://en.wikipedia.org/wiki/Ambrogio_Fasoli
- https://www.epfl.ch/research/domains/swiss-plasma-center/research/research_basic_plasmas/research_basic_plasmas_torpex/

Telegram

Fusione Nucleare

Particolari dei nuovi risultati delle modifiche apportate al Joint European Torus (JET) e degli esperimenti svolti con il reattore EN> https://www.youtube.com/watch?v=H99hvPlC4is

Ricerca nucleare motore della ricerca scientifica in generale, nel periodo postbellico

Alcune battute da Intervista sulla ricerca scientifica tra Luigi Lerro e Felice Ippolito, ed. Laterza, 1978, pagg. 21-24:

L. Lerro: «Nel mondo politico c'è stata sempre una rilevante rappresentanza di uomini di cultura, di scienziati, anche se in numero limitato, i quali dovevano avvertire il ruolo che avrebbe potuto avere la ricerca nel processo di ricostruzione e di crescita del paese e di tutta la società nazionale...»
F. Ippolito: «Politici sono e sono stati molti uomini di cultura, ma in generale di estrazione umanistica. Non abbiamo avuto quasi nessun ministro di formazione tecnica o scientifica nel senso di scienze fisiche o applicate.
Quando negli anni Cinquanta è venuto alla ribalta Colonnetti, che aveva una posizione eminente nel partito democristiano, non ha mancato di aprire una polemica durissima col governo e col ministro dell'istruzione, con scontri negli stessi congressi democristiani. Tuttavia faceva premio l'ottusità, in questo settore, di Alcide De Gasperi e di Guido Gonella, che fu segretario politico della Dc e per alcuni anni ministro dell'istruzione. De Gasperi, per esempio, non credeva assolutamente che si dovesse fare qualcosa nel campo dell'energia nucleare».

L. Lerro: «Fino a quando dura la fase della ricostruzione [postbellica]? e quando prende avvio il motore della ricerca su livelli che possiamo apprezzare come competitivi sul piano internazionale?»

F. Ippolito: «La ricerca comincia ad aver finanziamenti cospicui solo dopo il '55. E devo dire che non il merito, ma il motore è stata la ricerca nucleare. [...] Lo stato delle conoscenze era molto scarso. La scuola italiana di fisica del dopoguerra si era prevalentemente dedicata non ai problemi di applicazione pratica come l'energia nucleare, ma a problemi di fisica delle alte energie: quindi, struttura del nucleo [...e non] fisica nucleare delle basse energie, studio sui neutroni, per arrivare alla energia nucleare e alle sue applicazioni pratiche».

Prossimo seminario dell'Agenzia Internazionale per l'Energia Atomica sulla Fusione Nucleare

Opzioni per l'UE riguardanti la Cooperazione Pubblico-Privato per assicurare l'innovazione
10 giugno 2024
15:00-16:00 ore italiane

Relatore: Matthew Smith, consulente di Trinomics, ha condotto numerosi studî, negli ultimi cinque anni, su interessi e necessità, sfide e possibilità insite nelle politiche riguardanti la ricerca sulla fusione nucleare. Per oltre quindici anni egli ha preso parte a più di novanta progetti per la Commissione Europea e per altri committenti, pubblici e privati, sulla scala internazionale.
Nel seminario, Smith presenterà i risultati del proprio studio per la società Trinomics e per la Commissione Europea (vedi anche t.me/FusioneNucleare/193), favorevoli a una particolare forma di cooperazione tra pubblico e privato, individuata per confronto con pregresse analoghe esperienze, sia interne al settore della fusione, sia esterne. Le raccomandazioni contenute nel suo studio hanno contribuito alla stesura nello scorso mese di aprile del piano dell'Unione Europea l'energia da fusione (Analysis on a strategic public-private partnership approach to foster innovation in fusion energy Final Report, https://op.europa.eu/en/publication-detail/-/publication/02823529-dc31-11ee-b9d9-01aa75ed71a1/language-en/format-PDF/source-308824001).

Note conclusive
15:40-14:45

Interviene Luigino Petrizzi (Commissione Europea)

Domande e risposte
15:45-16:00
Moderatore: Palak Jain (IAEA)

Per partecipare: https://iaea.webex.com/webappng/sites/iaea/meeting/register/a28ecec7c8c24890b4ee81bee953c82f?ticket=4832534b0000000732845c0ae67df3c179ef8a9ecb00051d48bea52cfe26aa4d1146b6a3bbbac8cb&timestamp=1717160283278

Telegram

Fusione Nucleare

Sulla scia del ciclo di videoseminarî dell'Agenzia Internazionale per l'Energia Atomica dedicati alle novità e ai primati raggiunti nella ricerca sulla fusione nucleare (riprodotti in questa raccolta: https://www.iaea.org/about/organizational-structure/department…

Nuovo primato del KSTAR

L'Istituto Coreano per la Fusione Nucleare (KFE) conferma le notizie diffuse nei giorni scorsi a proposito di un nuovo superamento del proprio primato nel mantenimento del plasma ad alta temperatura.

Nel periodo dal dicembre 2023 al mese di febbraio il tokamak KSTAR, modificato con divertori al tungsteno, ha mantenuto un plasma a più di 100 MK per 48 secondi. Altre esperienze hanno consentito il mantenimento del plasma in modalità H per 100 secondi.

Il KFE in collaborazione con i colleghi statunitensi del laboratorio PPPL di Princeton ha messo a punto un modello di ottimizzazione dei campi per il controllo delle instabilità e del trasporto del plasma.

Fonte: https://www.kfe.re.kr/board.es?mid=a20402000000&bid=0026&keyField&keyWord&act=view&list_no=13813&nPage=

Vedi anche:

Sul KSTAR:
https://t.me/FusioneNucleare/44
https://t.me/FusioneNucleare/109

Sul PPPL:
https://t.me/FusioneNucleare/53

Sulla modalità H-mode:
https://t.me/FusioneNucleare/202

KOREA INSTITUTE OF FUSION ENERGY

News | News & Media : KOREA INSTITUTE OF FUSION ENERGY

Il punto sul DTT, il gioiello italiano per la ricerca sulla fusione

28 marzo 2024 (Radio24) - Breve chiacchierata tra il conduttore di "Smart City", Maurizio Melis, e la dirigente di ricerca Paola Batistoni (Divisione Sviluppo Energia da Fusione, ENEA).

«A che punto è il Divertor Test Tokamak (DTT)? A Frascati è in costruzione l'esperimento di fusione nucleare più avanzato in Europa dopo ITER. Se il mega-reattore a fusione attualmente in costruzione in Francia avrà il compito di dimostrare la fattibilità della fusione nucleare, DTT avrà un compito più limitato ma cruciale: sperimentare il Divertore, un componente essenziale per qualunque tokamak e forse il più sfidante in assoluto, in quanto più esposto al plasma di fusione. DTT, che una volta completato sarà una delle più importanti piattaforme di ricerca in Italia, ha fatto la sua comparsa sulla carta una decina di anni fa e oggi è in corso di realizzazione. Parliamo di questo progetto fin dalle sue origini e facciamo il punto della situazione».

https://www.radio24.ilsole24ore.com/programmi/smart-city/puntata/trasmissione-28-marzo-2024-6500-2397647926880742

La fusione nucleare nella prospettiva della dichiarazione di voto di Felice Ippolito, in seno al Parlamento europeo, dopo i fatti di Černobyl'

«Credo e sono fermamente convinto che la nostra civiltà industriale avanzata non possa fare a meno di un ampio, sostanzioso ricorso alla produzione di energia elettrica per via nucleare per ridurre la nostra dipendenza dall'estero, dall'importazione di petrolio e di carbone, fonte altamente inquinante, ovviamente con i massimi livelli tecnicamente consentiti e sempre più perfezionabili di sicurezza intrinseca.
Tutto ciò che è avvenuto sia negli Stati Uniti a Three Mile Islands, che in Ucraina, a Chernobyl, ha dimostrato, ad attenta analisi, che la sicurezza è tecnicamente realizzabile se si riduce sempre di più lo spazio lasciato all'errore umano, involontario o volontario che sia. Ma questa sicurezza deve essere sorvegliata e realizzata attraverso organizzazioni sovranazionali comunitarie o, ancor meglio nell'ambito dell'Agenzia atomica dell'ONU di Vienna [IAEA].
Perciò voterò con convinzione, e coerentemente con il mio passato e la mia esperienza, a favore delle risoluzioni di Adam e Seligman e contro tutte quelle altre che rincorrono la chimera di una cosiddetta fuoriuscita dal nucleare, fuoriuscita che non può avere nessun significato tecnico economico di fronte alle elevate percentuali della produzione elettronucleare già raggiunte nei grandi Paesi membri della CEE, dal 70 per cento della Francia al 15 per cento della Spagna, oltre a quelli raggiunti da molti altri Paesi membri dell'OCSE.
La Comunità europea non può, a mio avviso, divaricare nella politica energetica dai Paesi dell'OCSE, non può rinunciare alle già alte percentuali della produzione elettronucleare, pena la perdita della sua indipendenza economica, cioè della sua libertà.
Oggi, e per ancora forse 50 anni, con la fissione; domani, nella prima metà del prossimo secolo, probabilmente con la fusione. Due tecnologie, checché se ne dica, che sono tra loro strettamente connesse.
Con questo voto, signor Presidente, non solo non ripudio il mio passato, ma compio un atto di fede nell'intelligenza umana e nel cammino inarrestabile della storia».

(Dichiarazione di voto presso il Parlamento Europeo di Strasburgo, 8 aprile 1987, pubblicata in F. Ippolito, Dieci anni al Parlamento Europeo, Edizioni della Voce, Roma, 1989. Dichiarazione citata in Barbara Curli, Il progetto nucleare italiano (1952-1964). Conversazioni con Felice Ippolito, Rubbettino, 2000, pagg. 265-266)

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Gordon Johnston Adam (1934-)
- https://www.europarl.europa.eu/meps/en/1427/GORDON+J._ADAM/history/2#detailedcardmep
- https://archives.eui.eu/en/fonds/151826?item=GA

Richard Madron Seligman (1918-2002) https://www.europarl.europa.eu/meps/en/1386/MADRON+RICHARD_SELIGMAN/history/2
- https://en.wikipedia.org/wiki/Madron_Seligman

La fusione controllata dell'idrogeno
Regia di Virgilio Tosi, consulenza scientifica di Enzo Bertolini

Il problema del controllo dell'energia prodotta dalla sintesi dell'idrogeno pesante in elio, è affrontato dal documentario che ne dà una visione aggiornata sia delle conoscenze in tale settore sia dei mezzi usati per risolverlo. Opportune animazioni dànno conto dei fenomeni connessi che, per essere del mondo dell’estremamente piccolo, non hanno alcuna possibilità di essere direttamente percepiti.
Conservato e digitalizzato da CSC-Archivio Nazionale Cinema Impresa

(nella scheda biografica di Wikipedia dedicata al regista Virgilio Tosi il documentario è datato 1964, mentre nel titolo di accompagnamento è indicato un intervallo, dal 1965 al 1975)

https://youtu.be/fmWZixqxZnk

vedi anche https://t.me/FusioneNucleare/246