Fusione nucleare: dal plasma alla misura sperimentale

Tema del progetto: percorso introduttivo alla fusione nucleare controllata e alla fisica dei plasmi, con particolare attenzione al confinamento magnetico e alle attività sperimentali e numeriche per la misura, modellazione e controllo dei campi magnetici generati da bobine e solenoidi.

Obiettivi formativi: il progetto introduce i concetti fondamentali della fusione nucleare e del confinamento magnetico del plasma, approfondendo il funzionamento dei dispositivi a fusione, il ruolo dei campi magnetici, i materiali superconduttori, le misure sperimentali e la modellazione numerica dei campi magnetici.

Risultato finale atteso: acquisizione della capacità di effettuare semplici misure di corrente e campo magnetico, confrontare dati sperimentali e simulazioni numeriche e presentare in modo strutturato i risultati di una configurazione elettromagnetica ispirata ai dispositivi per la fusione.

Dettagli operativi del progetto

Le attività previste dal progetto comprendono:

• lezioni introduttive su fusione, plasma, elettromagnetismo applicato, confinamento magnetico e superconduttività (5 ore);

• attività sperimentali e laboratoriali con misure di corrente e campo magnetico su bobine e solenoidi in rame e materiale superconduttore, raccolta e analisi dati in gruppo (8 ore);

• esercitazioni numeriche di modellazione e simulazione del campo magnetico tramite FEM, Matlab, Python o equivalenti, con confronto con le misure (6 ore);

• restituzione finale con preparazione e presentazione dei risultati (1 ora).

Strumenti e materiali previsti: sarà fornito materiale didattico in formato elettronico. Saranno utilizzati multimetri, sensori Hall, oscilloscopi, Rogowski coil, Mirnov coil, alimentatori programmabili, postazioni PC e software di modellazione numerica (FEM, Matlab, Python o equivalenti).

Soggetti coinvolti e tempistica: il progetto sarà curato da due tutor universitari e da un tutor scolastico. Le attività si svolgeranno in presenza presso laboratori e aule informatiche dell’Università, per una durata complessiva di 20 ore, in orario concordato con l’istituto scolastico. È prevista anche una versione ridotta della durata complessiva di 8 ore.

Requisiti richiesti per la partecipazione: la partecipazione è limitata a un massimo di 20 partecipanti della scuola secondaria di secondo grado, con conoscenze di base di fisica/elettromagnetismo e dimestichezza essenziale con PC/calcolo.

Sede di erogazione: Università degli Studi della Tuscia – Dipartimento di Economia, Ingegneria, Società e Impresa (DEIM) – Scuola di Ingegneria e Design, Largo dell’Università snc, Campus Riello Blocco G, Viterbo.

Informazioni: Dott. Simone Carusotti – simone.carusotti@unitus.it

Referente orientamento: Jurji Filieri – jurji.filieri@unitus.it