Galeria

Prof. dr hab. Tadeusz Pisarczyk, kierownik Pracowni Hydrodynamiki Plazmy w Zakładzie Fizyki i Zastosowań Plazmy Laserowej w IFPiLM, został nominowany na członka Laserlab-Europe Expert Group w dziedzinie syntezy laserowej.

Konsorcjum Laserlab-Europe koordynuje i finansuje europejskie projekty dotyczące badań plazmy laserowej i syntezy laserowej. Grupa ekspertów ocenia wnioski o projekty przyznawane przez konsorcjum i sprawdza rezultaty ich wykonania.

Prof. Pisarczyk od lat kieruje projektami wykonywanymi w ramach współpracy naukowej głównie w Laboratorium PALS w Pradze w Czechach. Jest on uznanym ekspertem w dziedzinie badań plazmy laserowej i syntezy laserowej. Specjalizuje się w zastosowaniu do tych badań diagnostyk laserowych – interferometrii i polarymetrii przygotowywanych przez jego zespół w IFPiLM. Profesor posiada bogaty dorobek naukowy w tej dziedzinie.

Zdjęcie: © IFPiLM

Dr hab. Monika Kubkowska, zastępca dyrektora ds. naukowych IFPiLM, została członkiem międzynarodowej Rady Doradczej – Advisory Board (Fachbeirat) Instytutu Fizyki Plazmy im. Maxa Plancka (IPP) w Niemczech: https://www.ipp.mpg.de/17373/fachbeirat.

IPP jest instytutem Towarzystwa Maxa Plancka. Związany jest z europejskim programem fuzyjnym oraz Stowarzyszeniem Niemieckich Centrów Badawczych Helmholtza. Advisory Board jest ciałem doradczym i opiniotwórczym Dyrekcji IPP głównie w sprawach związanych z planowaniem i realizacją projektów badawczych, jak również doradza Prezesowi Towarzystwa Maxa Plancka w sprawie rozwoju naukowego instytutu.

Dr hab. Monika Kubkowska od lat współpracuje z IPP i kieruje projektami badawczymi dotyczącymi m.in. opracowania diagnostyk dla stellaratora Wendelstein 7-X oraz badaniem transportu zanieczyszczeń w plazmie. Powyższa nominacja jest wyrazem uznania dla dorobku naukowego i kompetencji dr hab. Moniki Kubkowskiej.

Zdjęcie: © IFPiLM

W pierwszych dwóch tygodniach lipca 2022 r. delegacja pracowników z IFPiLM i Uniwersytetu Opolskiego uczestniczyła w Instytucie Fizyki Plazmy im. Maxa Plancka w Greifswaldzie w Niemczech w ustawieniu i testach komponentów diagnostyki CO monitor zainstalowanej na stellaratorze Wendelstein 7-X.

System ten został zaprojektowany przez polskich naukowców, a teraz przechodzi w fazę uruchomienia przed kolejną kampanią eksperymentalną W7-X, która planowana jest pod koniec 2022 r. CO monitor to spektrometr służący do pomiarów lekkich zanieczyszczeń plazmy, które mają największe znaczenie dla stabilnych i optymalnych warunków pracy urządzenia. Docelowo będzie składał się z czterech niezależnych układów, które będą mierzyły linie spektralne takich pierwiastków jak węgiel, tlen, boron i azot.

W trakcie nadchodzącej fazy operacyjnej pierwsza część spektrometru odpowiedzialna za pomiar intensywności linii węgla oraz tlenu zostanie po raz pierwszy uruchomiona i przetestowana w warunkach eksperymentalnych.

Zdjęcia: © IFPiLM

W tokamaku ITER źródłem mocy grzewczej będą reakcje fuzji jądrowej. Najtrudniejszym zadaniem stojącym przed naukowcami jest kontrolowanie i utrzymanie plazmy przez ok. 400-600 s. Oszacowanie parametrów plazmy (takich jak: szybkość reakcji fuzji, gęstość strumienia mocy uzyskiwanej z fuzji, temperatura jonów, skład paliwa oraz rozkład energii prędkich jonów i ich rozkład przestrzenny), które można wykonać za pomocą różnych metod diagnostycznych, jest niezbędne ze względów bezpieczeństwa. Wśród produktów reakcji fuzji jądrowej DD i DT są neutrony o energii odpowiednio 2,5 MeV i 14 MeV. Pomiar neutronów uwalnianych z plazmy oraz unoszących niezakłóconą informację o swoim źródle umożliwia określenie m.in. mocy wyprodukowanej na drodze syntezy jądrowej.

Radialna Kamera Neutronów (RNC) dla tokamaka ITER ma na celu pomiar rozkładu emisyjności neutronów i związanej z nim gęstości mocy syntezy jądrowej. RNC dostarczy również informacji o temperaturze jonów, proporcji izotopów paliwa i pozycji plazmy. RNC będzie się składać z dwóch systemów, do których będą należały elementy diagnostyki zlokalizowane wewnątrz portu i poza portem. Obie części składają się z kolimatorów wyposażonych w detektory neutronów. Część wewnątrz portu zawiera sześć detektorów umieszczonych w strukturze portu w ścianie tokamaka obserwujących krawędzie plazmy. System poza portem monitoruje emisję neutronów w rdzeniu plazmy i jest oddalony od komory tokamaka. Pomiar wzdłuż skolimowanych linii widzenia przez 22 detektory pozwala na rekonstrukcję emisyjności neutronów w poloidalnym przekroju plazmy.

Schemat diagnostyki

Konsorcjum RNC jest na końcowym etapie projektowania elementów diagnostyki zlokalizowanych wewnątrz portu i przejścia do etapu produkcji. Zespół badawczy zaangażowany w pracę nad tą diagnostyką jest kierowany przez ENEA i składa się z naukowców z IFPiLM, IST i IFJ PAN. Zadaniem zespołu z IFPiLM było przygotowanie kodu komputerowego umożliwiającego rekonstrukcję dwuwymiarowego rozkładu emisyjności neutronów w tokamaku ITER. Narzędzie to służy do weryfikacji czy zmiany zaimplementowane w diagnostyce nie uniemożliwiają określenia parametrów plazmy z wymaganą dokładnością.

Na końcu kolimatorów w części wewnętrznej portu zostaną umieszczone dwa detektory: diamentowy (sCD) i komora rozszczepieniowa zawierająca ²³⁸U (FC). Wstępny projekt zakładał system chłodzenia wodą do ochrony detektorów diamentowych. Ze względu na surowe wymagania ITER opracowano i przetestowano odporny na wysokie temperatury sCD. Wyeliminowanie systemu chłodzenia w pobliżu ściany tokamaka zmniejsza ryzyko związane z bezpieczeństwem pracy urządzenia. Zakończenie produkcji tej części systemu planowane jest na rok 2025.

Przykładowa dokładność tomografii		Przykładowy wynik tomografii

Źródło: IFPiLM, https://fusionforenergy.europa.eu

W dniach 20-24 czerwca 2022 r. w Centrum Nauki Kopernik w Warszawie odbył się 23. International Stellarator-Heliotron Workshop (ISHW). Organizatorem wydarzenia był Instytut Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy. Z kraju i ze świata przybyło ponad 130 uczestników. Wśród gości byli wybitni uczeni m.in. z Niemiec, Hiszpanii, Japonii, Stanów Zjednoczonych.

Wśród tematów poruszanych podczas konferencji znalazły się m.in. optymalizacja pracy stellaratora Wendelstein 7-X, koncepcje pola magnetycznego wytwarzanego przez skomplikowany układ cewek, badanie zachowania cząstek w plazmie oraz koncepcja reaktora w oparciu o stellarator czy heliotron.

Przewodniczącą Lokalnego Komitetu Organizacyjnego oraz członkiem Międzynarodowego Komitetu Naukowego była dr hab. Monika Kubkowska z IFPiLM.

Po zakończeniu konferencji, w piątek 24 czerwca, odbył się również Stellarator-Heliotron Coordinated Working Group Meeting (CWGM), którego celem było omówienie wspólnych eksperymentów na urządzeniach fuzyjnych znajdujących się w Niemczech (W7-X), Japonii (LHD, Heliotron-J), Hiszpanii (TJ-II) i Stanach Zjednoczonych (HSX).

Zdjęcia: © IFPiLM