Il corso si propone di introdurre le principali instabilità che governano la microturbolenza alle scale ioniche in plasmi di interesse per la fusione termonucleare
controllata. Tale argomento è alla base del modelling del trasporto di calore, particelle e momento nei tokamak, essenziale per permettere di raggiungere le condizioni di fusione. In particolare, la drift wave e gli ion temperature gradient (ITG) modes verranno trattati in dettaglio, sviluppando competenze nell’analisi di onde che si propagano in plasmi non omogenei.

• Introduzione al modelling del trasporto di calore e particelle in plasmi da fusione;
  Microturbolenza e instabilità di plasma alle scale ioniche ed elettroniche;
• Richiamo sui moti di drift di particelle in compi di forza esterni o soggetti a gradiente di pressione (drift diamagnetico);
• Trattazione cinetica delle instabilità: relazione di dispersione in geometria slab (stato di equilibrio, soluzione dell’equazione di Vlasov linearizzata, calcolo della funzione dielettrica);
• Instabilità ‘drift wave’ (modello a due fluidi, trattazione cinetica);
• Ion temperature gradient (ITG) modes (modello a due fluidi, trattazione cinetica);
• Breve introduzione a fenomeni di interesse al di fuori dell’ambito della fusione nucleare: ‘Modello di Parker del vento solare’, ‘Laser wakefield acceleration’ (utilizzo delle proprietà delle onde nei plasmi per produrre fasci di elettroni di decine di GeV con pochi centimetri di accelerazione) e ‘magneto-rotational instability’ (MRI, instabilità di plasma che si riscontra tipicamente in sistemi astrofisici a simmetria cilindrica che si trovano in uno stato di rotazione differenziale in presenza di campo magnetico, come ad esempio i dischi di accrescimento);