Plasma for Nuclear Fusion

The following research lines concern thermonuclear controlled fusion and in particular the most ambitious energy projects in the world today, ITER.

Fusion reactor materials

Determination by means of theoretical methods of structural properties and thermal properties of the materials of interest for nuclear fusion reactors.

Negative ion source for neutral beam injection

High power negative ion sources are used as Neutral Beam Injectors (NBI) to heat and drive current in thermonuclear fusion reactor. A negative ion source is required for the production of a high energy neutral beam because the neutralization efficiency for positive ions at 1MeV is negligibly small (compared to a  60% neutralization rate for negative ions).

Different particle-based models have been developed to simulated and optimize ion production, transport, extraction and acceleration through RF-inductive plasma discharge. In particular, electron transport across magnetic filter and negative ion extraction through the grid system is studied considering also alternative configuration in collaboration with RFX consortium and INFN

Plasma boundary physics

One of the characteristic features of the transition between plasma and an absorbing wall is the build-up of an electric space-charge potential at the plasma edge. In tokamaks, this boundary layer is interspersed with a magnetic field hitting wall at some angle. Thereby, the sheath has been shown to be composed of ‘magnetic’ and ‘Debye’ regions. The relatively large width of the magnetic sheath (hundreds of Debye lengths) permits particle interactions with surface-emitted material to be potentially significant and affecting particle, heat transport and the sheath parameters themselves. An adequate reduction of plasma heat and particle fluxes deposited on the plate can be achieved by means of the impurity radiation loss and recombination mechanisms. The present research activity studies by mean of particle-based models the plasma-wall transition region in tokamaks.

Facilities & Labs

P.LAS.M.I. Lab @ Bari

People

Fracnesco_tacccognaFrancesco

Taccogna

CNR Researcher

Pierpaolo_minelliPierpaolo

Minelli

CNR Researcher

Domenico_brunoDomenico

Bruno

CNR Researcher

Publications

  1. F. Taccogna , P. Minelli , and N. Ippolito, Particle model of full-size ITER-relevant negative ion source, Rev. Sci. Instr., 87, 02B306, (2016) ISNN: 0034-6748; doi: 10.1063/1.4932396
  2. F. Taccogna, P. Minelli, S. Longo, Three-dimensional structure of the extraction region of a hybrid negative ion source, Plasma Sources Sci. and Technol., 22, 045019, (2013) ISNN: 0963-0252; doi: 10.1088/0963-0252/22/4/045019
  3. F. Taccogna, P Minelli, P Diomede, S Longo, M Capitelli, R Schneider, Particle modelling of the hybrid negative ion source, Plasma Sources Sci. Technol. 20, 024009 (2011) DOI: 10.1088/0963-0252/20/2/024009
  4. F. Taccogna, P. Minelli, S. Longo, M. Capitelli, R. Schneider, Modeling of a negative ion source III. Two-dimensional structure of the extraction region, Phys. Plasmas 17, 063502, (2010) ISNN: 1070-664X; doi: 10.1063/1.3431635
  5. D. Tskhakaya, S Kuhn, Y Tomita, K Matyash, R Schneider, F Taccogna, Self-Consistent Simulations of the Plasma-Wall Transition Layer, Contributions to Plasma Physics 48 (1‐3), 121-125 (2008) DOI: 1002/ctpp.200810021
  6. F. Taccogna, R Schneider, S Longo and M Capitelli, Modeling of a negative ion source. II. Plasma-gas coupling in the extractionregion, Physics of Plasmas 15 (10), 103502 (2008) DOI: 10.1063/1.2985854

Latest News

Scholar-in-Training Award dell'AACR a Marta Cavo

Lecce, 15/01/2020
Marta Cavo, ERC-postdoctoral research fellow at the CNR Institute of Nanotechnology in Lecce (ERC-StG INTERCELLMED No., 759959, PI: Dr. Loretta L. del Mercato), have been selected to receive a Scholar-in-Training Award (USD $625). The Scholarship will support her attendance at the Conference on The Evolving Landscape of Cancer Modeling, organized by the American Association for Cancer Research (AACR), to be held on 2-5 March 2020 in San Diego (California), where she will present the work "Quantifying stroma-tumor cell interactions in three-dimensional cell culture systems". Link to the conference:

I° meeting TecnoMed Puglia

Lecce, 05 dicembre 2019 - Aula Rita Levi Montalcini - CNR NANOTEC Lecce

Si terrà domani, giovedì 05 dicembre, con inizio alle ore 14.00 presso l'aula Rita Levi Montalcini del Cnr Nanotec, il "I° meeting TecnoMed Puglia: Tecnopolo per la medicina di precisione". Il meeting mira a fare il punto sulle attività programmate, sullo stato di avanzamento e sugli highlights.

Puoi scaricare la locandina da qui

Jam session Nanotec... note di scienza su scala nanometrica

Lecce, 27 settembre 2019 - ex monastero degli Olivetani "CAR-T: l'alba di una nuova era"  con: Attilio Guarini (IRCCS Istituto Tumori “Giovanni Paolo II” di Bari)  introduce e modera: Marco Ferrazzoli (Ufficio Stampa CNR Roma) a cura di: Gabriella Zammillo 

Le CAR-T (Chimeric Antigens Receptor Cells-T) sono cellule modificate in laboratorio a partire dai linfociti T. Rappresentano una nuova strategia di cura che sfrutta il sistema immunitario per combattere alcuni tipi di tumore come linfomi aggressivi a grandi cellule e leucemie linfoblastiche acute a cellule B. Il prof Attilio Guarini, ematologo all’Istituto tumori Giovanni Paolo II di Bari, le definisce la “vis sanatrix naturae della antica medicina salernitana”, trattandosi del potenziamento dell’attività citotossica dei linfociti del paziente opportunamente ingegnerizzati per riconoscere e contrastare alcuni tipi di cellule tumorali.

 

Le CAR-T possono quindi essere definite un “farmaco vivente” proprio perché prodotto a partire dalle cellule dello stesso paziente aprendo così ad un nuovo mondo, considerato che i farmaci convenzionali sono prodotti da sostanze chimiche o, in alternativa, sono anticorpi prodotti in laboratorio dai biologi. Un trattamento estremamente complesso e costoso, non sempre applicabile, ma laddove possibile, dai risultati incoraggianti per le aspettative di vita. Lo sviluppo di nuove tecnologie per la produzione di CAR-T è parte integrante delle attività di ricerca condotte dal TecnoMed Puglia, il TecnoPolo per la Medicina di Precisione, coordinato da Giuseppe Gigli direttore del Cnr Nanotec di Lecce, e che nel suo nucleo fondatore vede anche l’IRCCS Istituto Tumori “Giovanni Paolo II” di Bari, il Centro di malattie neurodegenerative e dell’invecchiamento cerebrale dell’Università di Bari con sede presso l’Ospedale " G. Panico" di Tricase e la Regione Puglia.

 

L'evento apre la nuova stagione della rassegna divulgativa "Jam session Nanotec: note di scienza su scala nanometrica", un progetto Cnr Nanotec di Gabriella Zammillo, realizzato in collaborazione con Liberrima.

A condurre e moderare la serata, Marco Ferrazzoli, capo ufficio stampa dal CNR. Puoi scaricare la locandina da qui