530 research outputs found
PolFusion: un progetto per rispondere a questioni ancora aperte.
No full textIl progetto PolFusion in collaborazione con IKP (Institut für Kernphysik) del FZJ (Forschungs Zentrum Jülich) di Jülich-Germania, PNPI (Petersburg Nuclear Physics Institute) di Gatchina-Russia e il gruppo di Ferrara,
guidato da Ciullo G., si propone di approfondire le tematiche ancora aperte della fusione nucleare polarizzata e di comunicare
alle comunità coinvolte in tali tematiche gli sviluppi raggiunti a tale scopo dalla fisica nucleare polarizzata.
Le prospettive previsionali di notevole interesse per la fusione nucleare, non
filtrano in modo sufficiente nelle comunità coinvolte nello sviluppo di reattori a fusione.
Il progetto si spinge inoltre a investigare processi di fusione polarizzata ancora non verificati sperimentalmente e modi di produzione ed utilizzo di combustibile polarizzato per reattori di futura generazione scremati da neutroni.
Ci si propone di presentare lo stato dell'arte degli argomenti e dei progetti correlati alla fusione polarizzata
Polarized Fusion: An Idea More Than Thirty Years Old! What Are We Waiting For?
No full textThe present status of the fusion research is strictly connected to government
investments on the corresponding research projects like ITER, or the proposed
IGNITOR and DEMO reactors. The production of energy by nuclear fusion is a perfect
option that could give “breath” to the planet. Recent agreements on limiting the
global climate change and plans for our future life on the planet require the reduction
of energy production by carbon-based resources. But even the use of nuclear
resources by fission implicates a non negligible risk for our civilization, either by
disasters like in Chernobyl or in Fukushima, or by the release of the fission products
into environment. CO2 emissions into the atmosphere and the growing and developing
population urgently require to put more effort into fusion programs worldwide.
An additional option for any fusion program could be the use of polarized fuel. It
still requires intense effort on the development of the necessary technologies, but it
is a realistic option to increase the energy output of different types of fusion reactors
and to increase the cost efficiency. First of all we would like to give an overview on
the current situation in energy production and recent climate development. Secondly,
we would like to provide an introduction to the contents of this volume, devoted to
nuclear fusion using polarized fuels
Polarized Fusion. Can Polarization Help to Increase the Energy Output of Fusion Reactors?
No full textSince more than 60 years scientists are working on the idea to produce energy from
nuclear fusion of light particles like the Hydrogen isotopes. In the meantime, the
energy output of e.g. tokamak reactors was increased by five orders and modern
experiments like JET are approaching the border for energy production. The international
ITER collaboration is preparing the first fusion reactor that will produce
about ten times more energy, compared to the energy that is needed to run the
experiment. Today, the laser-induced inertial fusion reached the same level and
experiments at the National Ignition Facility (NIF) in California, USA, demonstrate
a ratio between produced and induced energy about one at the end of 2013.1
In parallel, it is discussed since 1970 to use nuclear polarized fuel to increase the
total cross sections of the different fusion reactions.2 The energy gain of fusion reactors
does not depend linearly on the total cross section. Depending on the different
concepts for nuclear fusion, magnetic confinement or inertial fusion, the energy gain
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of this work is permitted, provided the original work is properly cited.
1660112-1
Int. J. Mod. Phys. Conf. Ser. 2016.40. Downloaded from www.worldscientific.com
by UNIVERSITY OF FERRARA on 04/19/16. For personal use only.
R. Engels & G. Ciullo
is improved above average. M. Temporal et al. have shown, e.g., that the energy
gain of laser-induced inertial fusion might be increased by a factor four, or that
the necessary laser power can be reduced by 20 %, if the nuclear fuel was polarized
before.3 The downsized laser power will reduce the costs of the corresponding
project by a reasonable amount. In addition, the differential cross sections can be
modified so that it will be possible to focus the ejectiles, e.g. the neutrons, on special
wall areas. In a tokamak this can be used to concentrate the neutron flux to special
outer parts of the blanket, where the cooling can be improved and the neutrons be
used for Tritium production via the exothermic reaction 6Li+n → 4He+t.4 At the
same time, less cooling is needed for the inner parts of the blanket that allows to
bring the magnetic field coils closer to the fusion plasma. The increased magnetic
field in the plasma will increase the energy gain additionally. Another option of
polarized fuel is a new kind of plasma diagnostic inside a tokamak. In combination
with modern Nuclear Magnetic Resonance technologies (NMR) anisotropies in the
plasma can be measured to learn more about the different plasma mode
Polarization of stored beam by spin-filtering at COSY
No full textIn the challenging aim to achieve polarized antiproton, the PAX collaboration performed dedicated measurements of the spin-dependent polarizing cross section for p-p scattering at COSY. The result, under a very nice control of the process, agrees with the theoretical previsions, and confirms the pursuability of the spin-filtering for polarizing antiprotons
Studi di Polarizzazione di antiprotoni per la facility FAIR
No full textLa collaborazione PAX ha proposto l'implementazione di collisioni antiprotone-protone con doppia polarizzazione presso la nuova facility FAIR. A questo proposito sta allestendo una serie di esperimenti presso l'anello COSY a Juelich in Germania (con protoni) e l'anello AD al CERN (con antiprotoni). Tali esperimenti sono dedicati alla comprensione ed ottimizzazione della tecnica di filtraggio in spin che rappresenta l'unico metodo sperimentale dimostrato in grado di produrre un fascio di antiprotoni polarizzati. Nella presentazione oltre allo stato attuale della preparazione degli esperimenti verranno illustrati i dati delle prime misure effettuate presso l'anello COSY
Introduzione al laboratorio di fisica: misure e teoria delle incertezze
No full textFrutto dell'esperienza decennale come supporto per la didattica di laboratori di fisica sia a livello di corsi triennali che di corsi di laurea magistrale, il libro si è concretizzato nella "responsabilità" di tali corsi di laboratorio per fornire un opera di utilizzo dei vari strumenti, che un approccio sperimentale alla fisica richiede. Si parte dalla descrizione delle problematiche delle incertezze in modo operativo e si introducono i concetti fondamentali per l'analisi dei dati e la misura. Invece di una serie dispersiva di testi, con approcci, convenzioni e simbolismi differenti, poco fruibili per l'applicazione diretta ad un laboratorio dei primi anni, il libro fornisce le indicazioni utili per affrontare lo studio dei fenomeni fisici in modo immediato, fornendo anche indicazioni rigorose e giustificazioni teoriche. Lo stimolo teorico-pratico, che uno sperimentale-scienziato deve percepire, non esula dal comprendere problematiche di maggiore approfondimento. L'opera rende fruibili concetti e strumenti, con giustificazioni intuitive e ove possibile rigorose, comunque forniti in un quadro scientificamente consolidato ed utilizzabili praticamente, come richiesto proprio ad un approccio educativo e formativo utile per lo studio della disciplina scientifica
L'esperimento PAX: misure sull'anello COSY per lo studio di Filtraggio in spin
No full textLa Collaborazione PAX si occupa dello studio del meccanismo di filtraggio in spin per la produzione del primo fascio intenso di antiprotoni polarizzati. Onde commissionare l'apparato sperimentale e confermare le previsioni per lo spin-filtering sui protoni, e' stato installato un dedicato apparato sperimentale presso l'anello COSY. Le prime misure di spin-filtering sono previste nel corso del 2011
Polarization of stored beam by spin filtering at COSY
No full textPolarized antiprotons would open a new window in hadron physics
providing access to a wealth of single and double spin observables in
proton-antiproton interactions. The PAX Collaboration aims to perform the
first ever measurement of the spin-dependence of the proton-antiproton
cross section at the AD ring at CERN. The spin-dependence of the cross
section could in principle be exploited by the spin-filtering technique to
obtain an intense beam of polarized antiprotons in a dedicated storage
ring. As a preparatory phase to the experimentation at AD, the PAX
Collaboration has performed a spin-filtering experiment with protons at
the COSY-ring in Juelich (Germany), aimed at the commissioning of the
experimental apparatus and confirmation of the predictions for
spin-filtering with protons.
In the presentation, a description of the experimental setup and its
commissionig phase will be given, together with the results of the
measurement
Polarized Fusion: still open question to be solved. A project to D↑-D↑ interaction at PNPI.
No full textIn order to answer to still open questions:
can the total cross section of the fusion reactions be increased by polarized fuel?
Is a better control on the ejectiles possible?,
a project is under study and design in order to measure spin-dependent parameters useful to addressing polarized fusion.
The project comes from the experience in polarized atomic beams and targets for nuclear physics in experiments related to collaborations at COSY (PAX - ANKE project) among INFN-Ferrara, IKP-J\"ulich and PNPI- St. Petersburg.
The perspectives of it will be presented
La collaborazione PAX: studi di Filtraggio in spin a COSY e ad AD.
No full textLa collaborazione PAX si sta occupando dello studio del meccanismo di filtraggio in spin per la produzione del primo fascio intenso di antiprotoni polarizzati. A questo scopo sono state sottomesse due proposte di esperimento per effettuare studi con fasci di protoni sull’anello COSY a Jülich e con fasci di antiprotoni sull’anello AD al CERN. Nella presentazione saranno evidenziati scopo e stato di preparazione degli esperimenti
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