ITALIANO

Il corso si propone di fornire agli studenti le conoscenze di base della fusione termonucleare controllata, dalla fisica del plasma ai principi di funzionamento delle macchine a confinamento magnetico.

J. Wesson, Tokamaks, Clarendon Press - Oxford, 3rd ed., 2004.
J.P. Freidberg, Plasma Physics and Fusion Energy, Cambridge University Press, 2007.

Lezioni frontali e seminari

Prova orale e elaborato progettuale

Fusione termonucleare controllata

Vengono introdotti i principali concetti della fusione termonucleare, tra cui le reazioni di fusione nucleare, il bilancio energetico di un plasma termonucleare e il criterio di Lawson. Vengono inoltre discussi i principi di funzionamento delle principali macchine a confinamento magnetico, che si dividono in macchine a struttura lineare e macchine a struttura toroidale.

Il Tokamak

Il tokamak è la macchina a confinamento magnetico più promettente per la produzione di energia da fusione. In questa parte del corso vengono discussi i componenti fondamentali di un tokamak, gli esperimenti in corso e in via di progetto, il progetto del sistema elettromagnetico e il progetto del sistema di controllo.

Il modello MHD

Il modello magnetoidrodinamico (MHD) è un modello fluidodinamico che descrive il comportamento di un plasma in presenza di campi magnetici. In questa parte del corso vengono introdotti i concetti fondamentali del modello MHD, tra cui l'equilibrio, la stabilità e la risposta di plasma ai fini del controllo.

In sintesi, il corso fornisce agli studenti le conoscenze necessarie per comprendere i principi di funzionamento della fusione termonucleare controllata e per progettare e realizzare macchine a confinamento magnetico.

Italian

The course aims to provide students with the basic knowledge of controlled thermonuclear fusion, from plasma physics to the operating principles of magnetic confinement machines.

The course aims to provide students with the basic knowledge of controlled thermonuclear fusion, from plasma physics to the operating principles of magnetic confinement machines.

Lectures and seminars

final exam and projec

Controlled Thermonuclear Fusion

The main concepts of thermonuclear fusion are introduced, including nuclear fusion reactions, the energy balance of a thermonuclear plasma and the Lawson criterion. The operating principles of the main magnetic confinement machines are also discussed, which are divided into linear and toroidal machines.

The Tokamak

The tokamak is the most promising magnetic confinement machine for the production of fusion energy. In this part of the course, the fundamental components of a tokamak, the ongoing and planned experiments, the design of the electromagnetic system and the design of the control system are discussed.

The MHD Model

The magnetohydrodynamic (MHD) model is a fluid dynamic model that describes the behavior of a plasma in the presence of magnetic fields. In this part of the course, the fundamental concepts of the MHD model are introduced, including equilibrium, stability and plasma response for control purposes.

In summary, the course provides students with the knowledge necessary to understand the operating principles of controlled thermonuclear fusion and to design and build magnetic confinement machines.