Plasma for Nuclear Fusion

The following research lines concern thermonuclear controlled fusion and in particular the most ambitious energy projects in the world today, ITER.

Fusion reactor materials

Determination by means of theoretical methods of structural properties and thermal properties of the materials of interest for nuclear fusion reactors.

Negative ion source for neutral beam injection

High power negative ion sources are used as Neutral Beam Injectors (NBI) to heat and drive current in thermonuclear fusion reactor. A negative ion source is required for the production of a high energy neutral beam because the neutralization efficiency for positive ions at 1MeV is negligibly small (compared to a  60% neutralization rate for negative ions).

Different particle-based models have been developed to simulated and optimize ion production, transport, extraction and acceleration through RF-inductive plasma discharge. In particular, electron transport across magnetic filter and negative ion extraction through the grid system is studied considering also alternative configuration in collaboration with RFX consortium and INFN

Plasma boundary physics

One of the characteristic features of the transition between plasma and an absorbing wall is the build-up of an electric space-charge potential at the plasma edge. In tokamaks, this boundary layer is interspersed with a magnetic field hitting wall at some angle. Thereby, the sheath has been shown to be composed of ‘magnetic’ and ‘Debye’ regions. The relatively large width of the magnetic sheath (hundreds of Debye lengths) permits particle interactions with surface-emitted material to be potentially significant and affecting particle, heat transport and the sheath parameters themselves. An adequate reduction of plasma heat and particle fluxes deposited on the plate can be achieved by means of the impurity radiation loss and recombination mechanisms. The present research activity studies by mean of particle-based models the plasma-wall transition region in tokamaks.

Facilities & Labs

P.LAS.M.I. Lab @ Bari

People

Fracnesco_tacccognaFrancesco

Taccogna

CNR Researcher

Pierpaolo_minelliPierpaolo

Minelli

CNR Researcher

Domenico_brunoDomenico

Bruno

CNR Researcher

Publications

  1. F. Taccogna , P. Minelli , and N. Ippolito, Particle model of full-size ITER-relevant negative ion source, Rev. Sci. Instr., 87, 02B306, (2016) ISNN: 0034-6748; doi: 10.1063/1.4932396
  2. F. Taccogna, P. Minelli, S. Longo, Three-dimensional structure of the extraction region of a hybrid negative ion source, Plasma Sources Sci. and Technol., 22, 045019, (2013) ISNN: 0963-0252; doi: 10.1088/0963-0252/22/4/045019
  3. F. Taccogna, P Minelli, P Diomede, S Longo, M Capitelli, R Schneider, Particle modelling of the hybrid negative ion source, Plasma Sources Sci. Technol. 20, 024009 (2011) DOI: 10.1088/0963-0252/20/2/024009
  4. F. Taccogna, P. Minelli, S. Longo, M. Capitelli, R. Schneider, Modeling of a negative ion source III. Two-dimensional structure of the extraction region, Phys. Plasmas 17, 063502, (2010) ISNN: 1070-664X; doi: 10.1063/1.3431635
  5. D. Tskhakaya, S Kuhn, Y Tomita, K Matyash, R Schneider, F Taccogna, Self-Consistent Simulations of the Plasma-Wall Transition Layer, Contributions to Plasma Physics 48 (1‐3), 121-125 (2008) DOI: 1002/ctpp.200810021
  6. F. Taccogna, R Schneider, S Longo and M Capitelli, Modeling of a negative ion source. II. Plasma-gas coupling in the extractionregion, Physics of Plasmas 15 (10), 103502 (2008) DOI: 10.1063/1.2985854

Latest News

DIAGNOSTICS OF BRAIN DISEASES VIA STEM CELLS

 01 luglio 2019 - ore 14:15

 

Cnr Nanotec Lecce

 

Realizzato nell'ambito delle attività del progetto "TecnoMed Puglia - Tecnopolo per la medicina di precisione", il meeting è dedicato allo studio delle malattie neurodegenerative: dai nuovi biomarcatori alle piu recenti modellizzazioni, per una migliore comprensione dei meccanismi di base e quindi per lo sviluppo di terapie sempre più ritagliate sul singolo paziente.

EIT RawMaterials Roadshow

21 giugno 2019 ore 09:00 – 15:00

   

Lecce, Aula Fermi Edificio Aldo Romano, Campus Ekotecne, Via Lecce-Monteroni

   

Farà tappa a Lecce il prossimo 21 giugno, presso l’Aula Fermi dell’edificio IBIL all’interno del Campus Ecotekne, l’EIT RawMaterials, la piattaforma per il sostegno all’innovazione finanziata dall’Istituto Europeo di Innovazione e Tecnologia (EIT).

   

L’EIT ha creato le cosiddette KIC – Knowledge Innovation Community, comunità che mirano alla promozione dell’innovazione e della formazione in Europa in settori cruciali, sostenendo l’imprenditorialità e favorendo il passaggio di nuove idee dalla fase di incubazione al mercato.

 

La EIT RawMaterials si impegna ad affrontare la sfida globale dell’approvvigionamento delle materie prime in Europa attraverso programmi e progetti che mirano allo sviluppo di tecnologia nell’intera catena di valore delle materie prime: dall’esplorazione delle risorse, all’industria mineraria, dai processi metallurgici alla sostituzione delle materie prime critiche o tossiche, dal riciclo dei materiali dei prodotti a fine vita sino alla progettazione di prodotti per l’economia circolare. Nell’ambito dei programmi di sviluppo a livello regionale, la EIT RawMaterials ha creato un Hub nella Regione Puglia coordinato da ENEA, al fine di incrementare il coinvolgimento degli ecosistemi locali nelle attività della KIC e del suo partenariato.

 

Il MedinHub avrà inoltre l’obiettivo di raggiungere nuove organizzazioni e promuovere la partecipazione delle industrie e delle PMI più innovative, nonché il coinvolgimento delle prestigiose università e centri di ricerca dell’area.

 

Link per la registrazione:

https://www.lyyti.in/EIT_RawMaterials_Roadshow__Lecce_9500

NanoInnovation 2019

Il Cnr Nanotec è tra i protagonisti di “NanoInnovation 2019", la manifestazione organizzata dall’Associazione italiana per la ricerca industriale (Airi) e dall’Associazione Nanoitaly, ospitata a Roma dall’11 al 14 giugno. Rivolta a ricercatori, imprenditori, industrie, enti di ricerca, NanoInnovation 2019 si propone come la più importante conferenza sulle nanotecnologie e le tecnologie abilitanti in Italia.

 

Il programma dettagliato dell’evento è disponibile al linkhttp://www.nanoinnovation2019.eu/

Tra i partecipanti del Cnr Nanotec:

- Clara Guido, “Non-viral gene delivery using polymeric NPs”;

- LucaLEUZZI, “Overview del progetto ATOM”;

- AlessiaCEDOLA, “La tomografia X e le sue applicazione: dai beni culturali all'industria elettronica”;

- FrancescoMATTEUCCI, “Nanodispositivi per il fotovoltaico integrato”;

- Giuseppe Valerio Bianco, “Chemical strategies to improve CVD graphene’s functionalities in technological applications”