plasmi in astrofisica e in laboratorio - Società Italiana di Fisica
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PLASMI<br />
IN ASTROFISICA<br />
E IN LABORATORIO
Incontro <strong>di</strong> Villa Mondragone<br />
28 maggio 2010<br />
• I rapi<strong>di</strong> progressi della ricerca sui <strong>plasmi</strong> nei vari ambiti <strong>di</strong>scipl<strong>in</strong>ari possono<br />
potenziarsi a vicenda se messi a fattor comune.<br />
• Le misure <strong>in</strong> situ realizzate dagli esperimenti spaziali nel plasma eliosferico<br />
offrono la possibilità <strong>di</strong> stu<strong>di</strong>are fenomeni come riconnessione e turbolenza <strong>in</strong><br />
con<strong>di</strong>zioni e con risoluzioni non accessibili nei laboratori terrestri.<br />
• L’alta risoluzione spaziale e temporale dei fenomeni astrofisici energeticii<br />
(plasma che circonda oggetti collassati come pulsars, b<strong>in</strong>arie X e nuclei<br />
galattici attivi), ottenibile con i telescopi spaziali <strong>di</strong> nuova generazione, mette a<br />
<strong>di</strong>sposizione dei fisici un vero e proprio <strong>laboratorio</strong>, per sperimentare effetti<br />
estremi della fisica del plasma.<br />
• Il problema astrofisico dell’accelerazione dei raggi cosmici e la fisica degli<br />
effetti collettivi negli acceleratori <strong>di</strong> particelle sono due altri settori <strong>in</strong> cui la fisica<br />
dei <strong>plasmi</strong> gioca un ruolo determ<strong>in</strong>ante.<br />
• La sperimentazione <strong>di</strong> <strong>laboratorio</strong> e le simulazioni numeriche permettono <strong>di</strong><br />
esplorare regimi del comportamento dei <strong>plasmi</strong> s<strong>in</strong>ora <strong>in</strong>accessibili. Un<br />
progetto coord<strong>in</strong>ato che mantenga <strong>in</strong> contatto costante e costruttivo le varie<br />
comunità e le <strong>di</strong>versificate l<strong>in</strong>ee <strong>di</strong> ricerca avrebbe il vantaggio non solo <strong>di</strong> far<br />
progre<strong>di</strong>re più velocemente ed efficacemente la ricerca <strong>di</strong> base, ma anche <strong>di</strong><br />
dare preziose e tempestive <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni alla ricerca applicata, <strong>in</strong> particolare a<br />
quella de<strong>di</strong>cata alla produzione <strong>di</strong> energia per fusione.
Incontro all’Ambasciata <strong>Italiana</strong> a Wash<strong>in</strong>gton<br />
29 marzo 2011 - annuncio approvazione Ignitor
Riconnessione magnetica
Flussi <strong>di</strong> accrescimento e generazione <strong>di</strong> getti supersonici
Instabilita’ <strong>di</strong> plasma <strong>in</strong> getti relativistici
Esperimenti<br />
<strong>di</strong> <strong>laboratorio</strong><br />
per “code<br />
validation”
Plasmi cosmologici
Programma presentato e<br />
approvato dal MIUR<br />
• Programma triennale dal 2011affidato al CNR<br />
e alla gestione del CIFS<br />
– Supporto al programma per la costruzione della<br />
macch<strong>in</strong>a Ignitor per lo stu<strong>di</strong>o dei <strong>plasmi</strong> nel<br />
regime <strong>di</strong> fusione nucleare (“progetto ban<strong>di</strong>era” del<br />
PNR 2011-2013)<br />
– Sviluppo <strong>di</strong> ricerche f<strong>in</strong>alizzate coord<strong>in</strong>ate<br />
– Gestione <strong>di</strong> contratti per progettazione<br />
– Gestione <strong>di</strong> programmi <strong>di</strong> ricerca <strong>in</strong> collaborazione<br />
con colleghi russi e US
Convenzione CIFS -CNR<br />
• La Convenzione è f<strong>in</strong>alizzata alla realizzazione <strong>di</strong><br />
stu<strong>di</strong> sulla fisica dei <strong>plasmi</strong> astrofisici <strong>in</strong> funzione delle<br />
s<strong>in</strong>ergie con gli stu<strong>di</strong> per fusione nucleare, <strong>in</strong><br />
particolare con riferimento al progetto Ignitor lanciato<br />
come Progetto Ban<strong>di</strong>era nel PNR 2011-2013.<br />
• Il programma <strong>in</strong>tende promuovere attività <strong>di</strong><br />
coord<strong>in</strong>amento degli scienziati italiani attraverso<br />
l’organizzazione <strong>di</strong> <strong>in</strong>contri tecnici con i partner<br />
stranieri (Russia e Stati Uniti) associati al progetto<br />
Ignitor e <strong>di</strong> workshop specialistici mirati alla<br />
<strong>di</strong>scussione delle problematiche fondamentali della<br />
fisica del plasma <strong>di</strong> <strong>laboratorio</strong> e dell’Universo.
• Il programma svolgerà le seguenti attività:<br />
– Coord<strong>in</strong>amento <strong>di</strong> gruppi <strong>di</strong> ricerca che possono<br />
trovare terreno comune nello stu<strong>di</strong>o <strong>in</strong>ter<strong>di</strong>scipl<strong>in</strong>are<br />
dei <strong>plasmi</strong> astrofisici e <strong>di</strong> fusione;<br />
– Sviluppo <strong>di</strong> strumenti teorici e <strong>di</strong> tecniche <strong>di</strong><br />
<strong>laboratorio</strong> trasferibile tra i settori;<br />
– F<strong>in</strong>anziamento <strong>di</strong> attività <strong>di</strong> ricerca e sviluppo <strong>di</strong><br />
strumentazione relativi ai settori;<br />
– Organizzazione <strong>di</strong> workshop e partecipazione ad<br />
attività <strong>in</strong>ternazionali collegate.
• CIFS<br />
Comitato paritetico<br />
– Attilio Ferrari (CIFS)<br />
– Roberto Battiston (INFN)<br />
– Maria Crist<strong>in</strong>a Falvella (ASI)<br />
• CNR<br />
– Enrico Costa (INAF)<br />
– Paola Belard<strong>in</strong>i (CNR)<br />
– Roberto Tatarelli (CNR)<br />
• Inse<strong>di</strong>ato l’8 aprile 2011
Impegni <strong>in</strong>iziali (2011)<br />
• Funzioni:<br />
– Programmazione <strong>di</strong> ricerche tematiche <strong>di</strong> problemi<br />
fisici/astrofisici <strong>in</strong> relazione ai regimi <strong>di</strong> <strong>plasmi</strong> previsti dal<br />
progetto Ignitor<br />
– Organizzazione <strong>di</strong> convegni tematici (<strong>in</strong>terni)<br />
– Workshop scientifici (aperti)<br />
• Ripartizione fon<strong>di</strong> per il 2011:<br />
– Sostegno a progetti <strong>di</strong> ricerca teorici e sperimentali sullo<br />
stu<strong>di</strong>o <strong>di</strong> <strong>plasmi</strong> <strong>di</strong> alta energia<br />
– Workshops, convegni e <strong>in</strong>contri tecnici<br />
– Collaborazione alle attivita’ <strong>di</strong> progettazione della macch<strong>in</strong>a<br />
Ignitor<br />
– Incontri con colleghi russi e US<br />
• Assegnazioni fon<strong>di</strong> negli anni successivi:<br />
– Maggiori <strong>di</strong>sponibilita’ per la parte <strong>di</strong> stu<strong>di</strong>o teorico, numerico<br />
e sperimentale dopo l’avvio del progetto tecnologico Ignitor
Convegno PAL1<br />
Roma, CNR, 18 maggio 2011<br />
1. Plasmi <strong>di</strong> alta energia e accelerazione <strong>di</strong> particelle<br />
2. D<strong>in</strong>amica nonl<strong>in</strong>eare e turbolenza nei <strong>plasmi</strong><br />
3. Riconnessione magnetica e <strong>in</strong>stabilità<br />
4. Plasmi gravitazionali e non neutri<br />
5. Simulazioni numeriche<br />
6. Tecnologie, <strong>di</strong>agnostiche e sviluppo rivelatori
9.00 - 9.20 L. Maiani<br />
(CNR)<br />
9.20 - 9.45 A. Ferrari<br />
(CIFS, UniTor<strong>in</strong>o)<br />
9.45 - 10.15 B. Coppi<br />
(MIT)<br />
10.15 - 11.00 M. Tavani<br />
(INAF-IASF)<br />
S. Massaglia<br />
(UniTor<strong>in</strong>o)<br />
P. Blasi<br />
(INAF-Arcetri)<br />
11.00 - 11.45 P. Veltri<br />
(UniCalabria)<br />
L. DelZanna<br />
(UniFirenze)<br />
G. Consol<strong>in</strong>i<br />
(INAF-IFSI)<br />
11.45 - 12.30 G. Bert<strong>in</strong><br />
(UniMilano)<br />
L. Ciotti<br />
(UniBologna)<br />
M. Rome’<br />
(UniMilano)<br />
Benvenuto<br />
Il progetto “Plasmi <strong>in</strong> <strong>astrofisica</strong> e <strong>in</strong> <strong>laboratorio</strong>”<br />
Ignitor e le s<strong>in</strong>ergie con l’<strong>astrofisica</strong> e la fisica spaziale<br />
Plasmi <strong>di</strong> alta energia e accelerazione <strong>di</strong> particelle<br />
Buchi neri, <strong>di</strong>schi e getti<br />
Hot topics <strong>in</strong> the theory of particle acceleration<br />
D<strong>in</strong>amica nonl<strong>in</strong>eare e turbolenza nei <strong>plasmi</strong><br />
D<strong>in</strong>amica dei <strong>plasmi</strong> coronali ed eliosferici<br />
Turbolenza nel vento solare<br />
Plasmi gravitazionali e non neutri<br />
Dalla fisica dell'accrescimento all'evoluzione delle<br />
galassie: gravita' e <strong>plasmi</strong> <strong>in</strong> <strong>astrofisica</strong><br />
Strutture coerenti e turbolenza <strong>in</strong> <strong>plasmi</strong> <strong>di</strong> <strong>laboratorio</strong>
13.30 - 14.15 F. Pegoraro<br />
(UniPisa)<br />
P. Buratti<br />
(ENEA-Frascati)<br />
G. Zimbardo<br />
(UniCalabria)<br />
14.15 - 15.00 M. Velli<br />
(UniFirenze)<br />
A. Mignone<br />
(UniTor<strong>in</strong>o)<br />
F. Califano<br />
(UniPisa)<br />
15.00 - 15.45 R. Battiston<br />
(UniPerugia, INFN)<br />
F. Bombarda<br />
(ENEA-Frascati)<br />
E. Costa<br />
(INAF-IASF)<br />
16.00 - 17.00 B. Coppi, E. Costa,<br />
A. Ferrari<br />
Riconnessione magnetica e <strong>in</strong>stabilità<br />
Esperimenti <strong>di</strong> <strong>laboratorio</strong> su riconnessione<br />
Fenomeni <strong>di</strong> riconnessione nello spazio<br />
Simulazioni numeriche<br />
Simulazioni MHD<br />
Simulazioni c<strong>in</strong>etiche<br />
Tecnologie, <strong>di</strong>agnostiche e sviluppo rivelatori.<br />
Strumenti e tecnologie per la <strong>di</strong>agnostica <strong>di</strong> <strong>plasmi</strong> e<br />
fasci <strong>di</strong> particelle<br />
Strumenti e tecnologie per lo stu<strong>di</strong>o <strong>di</strong> <strong>plasmi</strong><br />
astrofisici<br />
Costituzione dei gruppi <strong>di</strong> lavoro del progetto<br />
Discussione generale
Incontro a Mosca<br />
20/21 giugno 2011
Programmazione <strong>di</strong> attività<br />
• Pubblicata richiesta <strong>di</strong> proposte sui progetti<br />
precedentemente <strong>in</strong><strong>di</strong>cati<br />
• Selezione <strong>di</strong> progetti e f<strong>in</strong>anziamenti<br />
• Prossimo <strong>in</strong>contro generale a Tor<strong>in</strong>o <strong>in</strong><br />
novembre 2011 con partecipazione <strong>di</strong><br />
colleghi russi e americani<br />
• Coord<strong>in</strong>amento con progetto PAL <strong>in</strong> Russia<br />
• Partecipazione alle riunioni <strong>di</strong> progettazione<br />
<strong>di</strong> Ignitor <strong>in</strong> Italia e <strong>in</strong> Russia
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