ITER
Torino
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
G. Bosia
I congresso DFG
7 –8 Aprile 2008
Reazioni di fusione
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Sistema di confinamento Tokamak
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Plasma nel Tokamak JET
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Guadagno termonucleare
• Confinement time scaling: tE ~ R a BT
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Parametri della macchina ITER
Volume del plasma
Btoroidale
1000 m3
5.3 T
Corrente di plasma
15 MA
Temperatura del plasma
.
8.7 keV
(100 M°K)
Densita’ del plasma
1020 m-3
Tempo confin. energia
Durata dell’ impulso
3.5 s
300 s
Potenza totale in ingresso 50 MW
Potenza di Fusione
Q
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500 MW
10
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Risultati sperimentali e prospettive per ITER
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Riscaldamento del plasma
fe 
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qB
 170GHz
2me
qB
2 fT 
 55MHz
mT
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Sistemi di riscaldamento RF del plasma
Ion Cyclotron System
Array di 12 elementi
Frequenza:
Potenza unitaria :
Potenza totale :
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Electron Cyclotron System
(Loops)
40- 55 MHZ
2.5 MW
30. MW
Array di 24 elementi
Frequenza:
Potenza unitaria :
Potenza totale :
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(Guide corrugate)
170 GHZ
1.0 MW
24. MW
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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
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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
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Attività sui sistemi di riscaldamento HF
• Ottimizzazione dell’ accoppiamento col plasma
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Attività a Torino sui sistemi di riscaldamento HF
Progettazione di sistemi per il controllo del flussi di potenza e di
adattamento di impedenza
Artist view
Side view
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Attività sui sistemi di riscaldamento
.
Progettazione di sistemi di adattamento di impedenza
47.5 MHz
Distribuzione di corrente HF
Modulo di campo elettrico
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Attività sui sistemi di riscaldamento HF
Analisi elettromagnetica di componenti
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Attività sui sistemi di riscaldamento ICH
• Studi di interfaccia tra il sistema di lancio e plasma
Back
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Front
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Attività sui sistemi di riscaldamento HF
• Sviluppo di prototipi per validare sperimentalmente aspetti critici
del progetto
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Analisi di sistema : Calcolo di condizioni di adattamento di impedenza
C2 (pF)
55.5
Г
1
KP=0.0
51.5
Perfect
match
0.8
0.6
47.5
0.4
43.5
0.2
0 35.5
35.5
45.5c
55.5
45.5
C2 (pF)
55.5
Perfect
match
Max
load
resilience
39.5
C1 (pF)
C1 (pF)
35.5
35.5
m
39.5
43.5
47.5
51.5
55.5
m  ReZ  R0  e
C2 (pF)
55.5
Г
1
Perfect
match
51.5
0.8
KP=0.05
47.5
0.6
0.4
Max
load
resilience
43.5
0.2
0 35.5
35.5
45.5
45.5
55.5
C2 (pF)
55.5
C1 (pF)
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Perfect
match
39.5
35.5
I congresso 35.5
DFG 39.5
m
m  ReZ  R0  e
43.5
47.5
51.5
C (pF)
1
55.5Aprile
7 –8
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.
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Progresso della fusione
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