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Cinzia Elia
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università DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II Facoltà di Ingegneria Registro delle Lezioni dell insegnamento di: PLASMI E FUSIONE TERMONUCLEARE CONTROLLATA Corso di Laurea Magistrale in INGEGNERIA

1 università DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II Facoltà di Ingegneria Registro delle Lezioni dell insegnamento di: PLASMI E FUSIONE TERMONUCLEARE CONTROLLATA Corso di Laurea Magistrale in INGEGNERIA ELETRICA, INGEGNERIA DELL?AUTOMAZIONE, INGEGNERIA ELETTRONICA Dettate dal Prof. RAFFAELE ALBANESE e dal Prof. GIOVANNI MIANO Professore Ordinario o Associato Titolare Professore Ordinario o Associato Supplente Ricercatore Professore a contratto X X nell Anno Accademico Visto: IL PRESIDE Da presentare all Ufficio del Personale appena chiusi i corsi di lezioni.

2 LEZIONE 1-3h LEZIONE 4a 3h Argomento Introduzione al Corso. Principio della fusione Argomento Modello fluido; grandezze macroscopiche; termonucleare. momenti dell equazione di Vlasov-Boltzmann. Gas ionizzati, equazione di Saha.-Boltzmann. Equazione di continuità; Equazione del trasporto della Moto di una particella carica in un campo elettrico quantità di moto. uniforme. Moto di una particella carica in un un campo Tensore delle pressioni; energia cinetica disordinata; magnetico uniforme; frequenza di ciclotrone, raggio di temperatura. Larmor. Principio del confinamento magnetico. Addì 19 ottobre 2010 Addì 5 novembre 2010 LEZIONE 2-3h LEZIONE 5a 3h Argomento Richiami sugli operatori differenziali. Argomento Equazione di trasporto dell energia. Equazioni di Maxwell-Lorentz. Modello a due fluidi. Proprietà. Spazio delle fasi. Funzione di distribuzione; equazioni di Klimontovich-Dupree. Addì 29 ottobre 2010 LEZIONE 3a 3h Addì 10 novembre 2010 LEZIONE 6a 3h Argomento Funzione di distribuzione media; equazione Argomento Modello ad un solo fluido. Equazioni della di Vlasov-Boltzmann. magneto-idrodinamica. Modello MHD ideale. Addì 2 novembre 2010 Addì 12 novembre 2010

3 LEZIONE 7a 2h LEZIONE 10a 3h Argomento Parametri di plasma; lunghezza di Debye; Argomento Mobilità e costante dielettrica (tensori) di un frequenza di plasma; frequenza di ciclotrone; raggio di plasma freddo non magnetizzato. Propagazione in un Larmor; frequenze di collisioni; definizione di plasma. plasma freddo magnetizzato. Effetto Faraday (cenni). Addì 16 novembre 2010 Addì 30 novembre 2010 LEZIONE 8a 3h LEZIONE 11a (3h) Argomento Studio della propagazione elettromagnetica in Introduzione alla Fusione Nucleare e Partecipazione un plasma; Modello fluido linearizzato. Onde longitudinali Italiana a JET e ITER. in un plasma caldo non magnetizzato. Addì 17 novembre 2010 Addì 7 dicembre 2010 LEZIONE 9a 2h LEZIONE 12a (2 h) Argomento Propagazione in un plasma caldo non Generalità sulla fusione nucleare. Reazioni di fusione magnetizzato; onde trasversali. nucleare. Difetto di massa. Criterio di Lawson. Fattore Q (fusion energy gain factor), breakeven, ignizione. Confinamento gravitazionale, inerziale, magnetico. Il Addì 24 novembre 2010 tokamak: principio di funzionamento, componenti principali, prestazioni raggiunte dai tokamak attualmente in funzione. Programmi di ricerca sulla fusione nucleare. Cenni su JET e ITER. Addì 14 dicembre 2010

4 LEZIONE 13a (3h) Generalità sulla fusione nucleare. Reazioni di fusione nucleare. Difetto di massa. Criterio di Lawson. Fattore Q (fusion energy gain factor), breakeven, ignizione. Confinamento gravitazionale, inerziale, magnetico. Il tokamak: principio di funzionamento, componenti principali, prestazioni raggiunte dai tokamak attualmente in funzione. Cenni sui vari componenti del tokamak, scenari e riscaldamento addizionale, diagnostiche. Circuiti di campo toroidale e poloidale. Addì 14 dicembre 2010 LEZIONE 14a (3h) Modello MHD ideale. Equilibrio MHD. Proprietà. LEZIONE 16a (3h) Equilibri 2D assialsimmetrici nei tokamak: flusso poloidale. Espressioni di B e J nel caso 2D assialsimmetrico. Equazione di Grad-Shafranov. Formulazione del problema diretto dell equilibrio. Equilibri evolutivi sulla scala dei tempi resistiva. Addì 22 dicembre 2010 LEZIONE 17 (2h) Seminario sul progetto FAST presso ENEA- Frascati. Addì 15 dicembre 2010 Addì.11 gennaio 2011 F. Crisanti LEZIONE 15 (3h) LEZIONE 18 (2h) Tensore di Maxwell. Teorema del viriale. Equilibri 1D: screw-pinch, -pinch, Z-pinch. Parametri globali di un plasma in equilibrio: induttanza interna, beta poloidale, beta toroidale, diamagnetismo. Relazione fra questi parametri in uno screw-pinch. Visita al tokamak FTU nel centro ricerche ENEA-Frascati. Addì 21 dicembre 2010 Addì.11 gennaio 2011

5 LEZIONE 19 (3h) LEZIONE 22 Equilibri MHD assialsimmetrici. Asse magnetico, separatrice, flusso toroidale. Fattore di sicurezza q. Problema diretto ed inverso. Metodi di soluzione. Tecniche iterative. Cenno sull utilizzo del metodo degli elementi finiti. Problema con contorno del plasma assegnato. Determinazione delle correnti di equilibrio e del circuito trasformatorico. Addì Firma Addì.12 gennaio 2011 LEZIONE 20 (3h) LEZIONE 23 Problemi inversi: ricostruzione ed identificazione dell equilibrio. Equilibrio evolutivo. Modelli linearizzati. Cenni sulle tecniche per il controllo di forma e corrente. Instabilità verticale: modello rigido e modello deformabile. Effetti inerziali. Cenni sulle tecniche di stabilizzazione. Addì.18 gennaio 2011 Addì Firma LEZIONE 21 (2h) LEZIONE 24a Cenni sulle instabilità MHD. Campo verticale di Shafranov. Effetto di beta sul campo verticale e sulla posizione dell asse magnetico. Addì Firma Addì.19 gennaio 2011

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