Galeria

Dr Christian Perez von Thun z Zakładu Badań Plazmy Termojądrowej w Instytucie Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy został członkiem grupy International Tokamak Physics Activity (ITPA) w obszarze Pedestal & Edge Physics. Decyzję tę ogłoszono 12 grudnia 2024 roku podczas posiedzenia rady zarządzającej EUROfusion. Christian Perez von Thun będzie członkiem grupy od stycznia 2025 roku do grudnia 2030 roku.

ITPA to międzynarodowa organizacja prowadząca badania nad syntezą jądrową. Jej działania koncentrują się na eksperymentalnych urządzeniach termojądrowych z magnetycznym utrzymaniem plazmy typu tokamak. Organizacja wspiera projekty, takie jak ITER oraz inne programy fuzyjne, dostarczając kluczowych danych do projektowania i optymalizacji przyszłych reaktorów termojądrowych. W strukturze ITPA znajduje się Komitet Koordynacyjny oraz grupy tematyczne, które zrzeszają naukowców z różnych krajów, tworząc platformę do międzynarodowej współpracy.

Grupa Pedestal & Edge Physics, do której dołączył dr Perez von Thun, bada procesy zachodzące na brzegach plazmy w reaktorach fuzyjnych – w miejscu, gdzie gorące wnętrze plazmy styka się z jej chłodniejszą warstwą zewnętrzną. Badania te mają kluczowe znaczenie dla utrzymania stabilności plazmy, kontroli zjawisk na jej krawędziach, takich jak mody ELM (Edge Localized Mode), oraz zapewnienia efektywnego odprowadzania ciepła i cząstek. Współpracując z naukowcami z całego świata, grupa opracowuje rozwiązania, które pozwolą eksperymentalnemu reaktorowi ITER budowanemu na południu Francji działać bezpiecznie i wydajnie, przybliżając nas do pozyskiwania czystej i nieograniczonej energii z syntezy jądrowej.

Przemysław Tchórz z Zakładu Fizyki i Zastosowań Plazmy Laserowej w Instytucie Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy został mianowany w ramach konkursu co-Leaderem grupy roboczej WG2: Experiments: Proton boron and Towards the practical realization of compact laser-driven α-particle sources w międzynarodowym projekcie COST Action PROBONO - "Proton Boron Nuclear Fusion: From Energy Production To Medical Applications (ProBoNo)".

Współpraca i rozwój badań eksperymentalnych

WG2: Experiments skupia się na eksperymentalnych badaniach nad fuzją proton-bor (pB), czyli procesem syntezy jądrowej, w którym proton (jądro wodoru) reaguje z jądrem boru, prowadząc do powstania cząstek alfa (jąder helu) i uwolnienia dużej ilości energii. Fuzja pB jest uznawana za interesującą alternatywę dla obecnie najczęściej rozważanego scenariusza fuzji typu deuter-tryt (DT), ponieważ nie generuje neutronów, a co za tym idzie – nie prowadzi do powstawania odpadów radioaktywnych. Z uwagi na wysokie temperatury plazmy wymagane do wywołania tej reakcji, fuzja pB jest trudna do osiągnięcia w urządzeniach typu tokamak, bazujących na magnetycznym utrzymaniu plazmy. W przypadku bezpośredniej kolizji tych dwóch cząstek wymagania co do energii protonu są z kolei łatwiej osiągalne podczas procesu laserowej akceleracji jonów, co czyni ją obszarem intensywnych badań naukowych z wykorzystaniem układów laserowych wielkiej mocy.

Przemysław Tchórz jako co-Leader będzie wspierał realizację głównych celów grupy, takich jak koordynacja eksperymentów prowadzonych w międzynarodowych laboratoriach laserowych, w tym przygotowanie i przeprowadzenie pierwszego projektu w roli Principal Investigator pod tytułem "Hybrid laser-induced proton–boron fusion using nanosecond laser system: benchmark of an approach employing protons produced during thermonuclear D(d,p)T reaction", wykorzystującego układ laserowy L4n w ośrodku ELI Beamlines (Czechy) wiosną 2025 roku. W eksperyment ten zaangażowani są naukowcy z dziesięciu wiodących europejskich instytucji obecnie zajmujących się tematyką fuzji proton-bor, co ugruntuje interdyscyplinarną współpracę między tymi instytucjami i zdecydowanie zintensyfikuje postęp w prowadzonych pracach i budowaniu sieci badawczej skupionej wokół COST Action PROBONO.

COST Action PROBONO – sieć badawcza fuzji proton-bor

COST Action PROBONO to inicjatywa mająca na celu zrozumienie na poziomie eksperymentalnym oraz teoretycznym fuzji pB. Projekt ten umożliwia wymianę wiedzy między ośrodkami badawczymi, nawiązywanie nowej współpracy oraz umacnianie współpracy między grupami posiadającymi najwyższe kompetencje w tej tematyce, a także udział w kampaniach eksperymentalnych, organizację szkoleń, konferencji oraz szkół letnich dla młodych naukowców. Grupa WG2 odgrywa kluczową rolę w realizacji eksperymentalnych programów badawczych oraz budowie społeczności naukowej skupionej wokół tematu fuzji pB.

Nowa rola w międzynarodowym projekcie

Nowa funkcja Przemysława Tchórza w CORE Group projektu PROBONO to uznanie dla jego doświadczenia i wkładu w badania nad fuzją laserową. Gratulujemy nowego stanowiska i życzymy sukcesów w prowadzonych badaniach.

Zdjęcie 1 – ELI Beamlines (Dolní Břežany, Czechy), komora eksperymentalna w hali eksperymentalnej E3 przy układzie laserowym L4n.
Zdjęcie 2 – Wykład Przemysława Tchórza podczas 4^th International Workshop on Proton-Boron Fusion, 30.09 – 3.10.2024, Frascati, Włochy.
Zdjęcie 3 – ELI Beamlines (Dolní Břežany, Czechy), układ badawczy ELIMED przy układzie laserowym L3.

Zdjęcia: IFPiLM

Instytut Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy (IFPiLM) od lat angażuje się w pomoc podopiecznym z Centrum Rehabilitacji, Edukacji i Opieki TPD „Helenów” w Warszawie. W 2024 roku wsparcie Instytutu miało wyjątkowy charakter dzięki połączeniu tradycyjnych inicjatyw z nowymi działaniami na rzecz dzieci i młodzieży z ośrodka.

16 grudnia grupa uczniów wraz z opiekunami odwiedziła IFPiLM na zaproszenie Rady Pracowników. Naukowcy przygotowali dla nich fascynujące pokazy naukowe, które przybliżyły tajniki syntezy jądrowej i zastosowań laserów. Dzieci mogły zobaczyć m.in.:

• efektowne wyładowanie jarzeniowe, prezentujące podstawowe właściwości plazmy,
• działanie fuzora – urządzenia do elektrostatycznego utrzymywania plazmy,
• eksperymenty z wykorzystaniem laserów, w których aktywnie uczestniczyli uczniowie.

Po pokazach odbył się świąteczny kiermasz ozdób i dekoracji wykonanych przez podopiecznych z „Helenowa”.

Od 2 do 11 grudnia w Instytucie trwała zbiórka środków finansowych. Datki można było przekazywać zarówno stacjonarnie, jak i przez Internet. Zebrane fundusze pozwoliły na zakup świątecznych prezentów, wśród których znalazły się ubrania, karty podarunkowe, artykuły higieniczne oraz słodycze. 19 grudnia Rada Pracowników przekazała je dzieciom. Wspólne zaangażowanie pracowników IFPiLM przyniosło wiele radości i uśmiechu podopiecznym z ośrodka.

Zdjęcia: IFPiLM

Dr hab. Agata Chomiczewska i dr inż. Natalia Wendler z Instytutu Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy (IFPiLM) wygłoszą wykład pt. „Synteza jądrowa – przełomowe wyniki badań, które mogą zmienić przyszłość energetyki” podczas 8. Śląskiego Festiwalu Nauki w Katowicach.

Festiwal odbędzie się w dniach 7–9 grudnia w Międzynarodowym Centrum Kongresowym w Katowicach i będzie zwieńczeniem całego roku obchodów przyznania Katowicom tytułu Europejskiego Miasta Nauki 2024. Na uczestników wydarzenia czekać będzie aż 20 scen tematycznych i blisko 1000 aktywności naukowych, w tym wykładów, warsztatów i pokazów.

Dr hab. Chomiczewska i dr Wendler wystąpią w niedzielę, 8 grudnia, o godz. 14.55 w Sali Konferencyjnej – Scena Science Corner: sala nr 6.

Obie prelegentki to wybitne specjalistki w dziedzinie syntezy jądrowej, aktywnie uczestniczące w międzynarodowych badaniach i wydarzeniach popularyzujących naukę. Należą do międzynarodowego zespołu naukowców, który w ostatnich latach osiągnął przełom w dziedzinie syntezy jądrowej podczas eksperymentów na największym na świecie tokamaku JET w Wielkiej Brytanii, ustanawiając tym samym światowy rekord energetyczny.

Dr hab. Agata Chomiczewska - doktor habilitowana nauk fizycznych, profesor IFPiLM, kierownik Zakładu Badań Plazmy Termojądrowej oraz Laboratorium Badań Plazmy Metodami Spektroskopowymi w IFPiLM.

Główne obszary jej badań obejmują syntezę termojądrową, ze szczególnym uwzględnieniem badania zanieczyszczeń plazmy przy wykorzystaniu metod spektroskopowych w układach z magnetycznym utrzymaniem plazmy. Od 2016 r. sprawuje funkcję krajowego koordynatora badań na europejskich eksperymentalnych urządzeniach termojądrowych typu tokamak znajdujących się w Wielkiej Brytanii, Szwajcarii, Francji, Niemczech oraz Japonii. Od 2024 r. jest członkiem rady projektowej programu Fusion Science Department działającego w ramach konsorcjum EUROfusion.

Jest autorką lub współautorką ponad 200 publikacji naukowych. Aktywnie uczestniczy także w organizacji międzynarodowych konferencji naukowych oraz wydarzeń popularyzujących zagadnienia związane z syntezą termojądrową.

Dr inż. Natalia Wendler - doktor nauk fizycznych, adiunkt w Zakładzie Badań Plazmy Termojądrowej w IFPiLM, popularyzatorka nauki.

Od początku kariery zawodowej w ramach konsorcjum EUROfusion angażuje się w badania dotyczące głównie zanieczyszczeń plazmy na wielu międzynarodowych urządzeniach eksperymentalnych, takich jak tokamak JET (Joint European Torus) w Anglii, ASDEX Upgrade (Axially Symmetric Divertor Experiment) w Niemczech, TCV (Tokamak à configuration variable) w Szwajcarii, stellarator Wendelstein 7-X w Niemczech czy LHD (The Large Helical Device) w Japonii.

Jest autorką lub współautorką niemal 100 publikacji naukowych. Poza działalnością badawczą angażuje się w popularyzację nauki, prowadząc warsztaty, wygłaszając wykłady oraz uczestnicząc w różnych wydarzeniach i festiwalach naukowych.

Program Śląskiego Festiwalu Nauki: https://slaskifestiwalnauki.pl/program

Więcej informacji: Śląski Festiwal Nauki Katowice

Źródło: Śląski Festiwal Nauki Katowice

Zdjęcia i materiały graficzne: Śląski Festiwal Nauki Katowice, IFPiLM

Zespół naukowców z Instytutu Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy (IFPiLM) przeprowadził znaczącą modernizację diagnostyki PHA (pulse-height analyzer), która jest obecnie aktywnie wykorzystywana na stellaratorze Wendelstein 7-X w ramach kampanii OP.2.2, rozpoczętej 10 września 2024 roku.

System PHA, zaprojektowany, wykonany i oprogramowany przez naukowców z IFPiLM, umożliwia analizę widm promieniowania rentgenowskiego emitowanego z plazmy, co pozwala na ustalanie składu jonowego plazmy, średniego efektywnego ładunku plazmy itp. W trakcie modernizacji wymieniono stare detektory na nowe, o lepszej charakterystyce, co znacząco poprawiło jakość pomiarów. Zdemontowano także wadliwy system zmiany filtrów, zastępując go stałymi filtrami, a oprogramowanie i parametry pracy całego układu zostały zoptymalizowane i dostosowane do nowych warunków. Prace modernizacyjne prowadzili: Marta Gruca, Jacek Kaczmarczyk, Leszek Ryć, Maciej Szymański, Adam Arkuszewski i Sławomir Jabłoński, kierownik Laboratorium Badania Plazmy Stellaratorowej. Operatorami diagnostyki oddelegowanymi z IFPiLM są Tomasz Fornal i Łukasz Syrocki.

Urządzenie Wendelstein 7-X, znajdujące się w Max Planck Institute for Plasma Physics (IPP) w Greifswaldzie, w Niemczech, to największy na świecie eksperymentalny reaktor termojądrowy typu stellarator. Celem uruchomionego w 2015 roku układu badawczego jest analiza alternatywnej do tokamaka koncepcji magnetycznego utrzymania plazmy. Badania na urządzeniu realizuje międzynarodowy zespół naukowców z wielu instytutów badawczych na świecie, w tym z IFPiLM.

W lutym 2023 roku, pod koniec kampanii OP2.1, na stellaratorze udało się uzyskać plazmę o rekordowych parametrach – wyładowanie trwało 8 minut, a uzyskana moc wyjściowa wyniosła 1,3 GJ. Między kwietniem 2023 a wrześniem 2024 na W7-X trwały prace konserwatorskie i modernizacyjne, obejmujące przegląd blisko 50 systemów diagnostycznych.

Pracownicy z IFPiLM są włączeni w cykl prac na stellaratorze od samego początku. Oprócz diagnostyki PHA na W7-X uruchamiany jest również od 2024 roku system do monitorowania lekkich zanieczyszczeń plazmy, takich jak tlen czy węgiel, będący wspólnym osiągnięciem IFPiLM i Uniwersytetu Opolskiego.

Zdjęcia: Pracownicy IFPiLM przy diagnostyce PHA. © IFPiLM