Descrizione del progetto
Le instabilità del plasma nei dispositivi di fusione a confinamento magnetico forniscono rivelazioni sul vento solare
I sistemi di modelli sperimentali ci aiutano a capire meglio il mondo in campi che vanno dalla biologia all’astronomia. Ogni volta che non è possibile osservare la realtà per una serie di ragioni, tra cui la difficoltà tecnica e i costi, i simulatori forniscono importanti approfondimenti. I plasma sono ampiamente diffusi nel nostro cosmo e i dispositivi di fusione a confinamento magnetico (MCF, Magnetic Confinement Fusion) possono aiutare gli scienziati a studiarli. Ora, lo studio di un fenomeno legato al plasma che ha un impatto sull’integrità dell’MCF fornirà anche informazioni sul plasma solare. Il progetto 3D-FIREFLUC, finanziato dall’UE, sta sviluppando tecniche di controllo pionieristiche per mitigare le fluttuazioni magnetoidrodinamiche legate al plasma che potrebbero danneggiare i dispositivi MCF. Per fare ciò, gli scienziati lavoreranno per generare una profonda comprensione delle dinamiche delle particelle energetiche sottostanti, portando ad una comprensione senza precedenti del riscaldamento della corona solare e della generazione del vento solare.
Obiettivo
Wave-particle interactions are ubiquitous in nature and play a fundamental role in astrophysical and fusion plasmas. In solar plasmas, magnetohydrodynamic (MHD) fluctuations are thought to be responsible for the heating of the solar corona and the generation of the solar wind. In magnetically confined fusion (MCF) devices, enhanced particle transport induced by MHD fluctuations can deteriorate the plasma confinement, and also endanger the device integrity. MCF devices are an ideal testbed to verify current models and develop mitigation / protection techniques.
The proposed project paves the way for providing active control techniques to tame the MHD induced particle transport in a fusion plasma. A solid understanding of the interaction between energetic particles and MHD instabilities in the presence of electric fields and plasma currents is required to develop such techniques. I will pursue this goal through innovative diagnosis techniques with unprecedented spatio-temporal resolution. Combined with state-of-the-art hybrid MHD codes, a deep insight into the underlying physics mechanism will be gained. The outcome of this research project will have a major impact for next-step MCF devices as I will provide ground-breaking control techniques for mitigating MHD induced particle transport in magnetized plasmas.
The project consists of 3 research lines which follow a bottom-up approach:
(1) Cutting-edge instrumentation, aiming at the new generation of energetic particle and edge current diagnostics.
(2) Unravel the dynamics of energetic particles, electric fields, edge currents and MHD fluctuations.
(3) From lab to space weather: The developed models will revolutionize our understanding of the observed particle acceleration and transport in the solar corona.
Based on this approach, the project represents a gateway between the fusion, astrophysics and space communities opening new avenues for a common basic understanding.
Campo scientifico
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
ERC-STG - Starting GrantIstituzione ospitante
41004 Sevilla
Spagna