1. Definizione di plasma. Plasmi naturali e artificiali. Equazione di Saha. Schermo di Debye e quasi-neutralità. Oscillazioni di plasma. 2. Moto di particelle cariche in campi elettrici e magnetici imposti dall’esterno. Derive. Specchi magnetici. 3. Collisioni colombiane, liberi cammini medi, frequenze di collisione e di scambio di energia. Resistività di un plasma. 4. Emissione di radiazione (rad. di ciclotrone e bremsstrahlung). 5. Plasmi e fusione nucleare controllata. Reazioni di fusione. Criterio di Lawson. 6. Dall’equazione di Boltzmann alla magnetoidrodinamica (MHD). 7. Semplici applicazioni dell’MHD. 8. Onde nei plasmi. Onde magnetiche, elettriche, elettromagnetiche (e.m.). Propagazione e cut-off. Assorbimento collisionale di onde elettromagnetiche in plasmi non magnetizzati. Interazione laser-materia. 9. Cenni all’equilibrio MHD. Il pinch. 10. Introduzione alla fusione a confinamento inerziale: principi, schemi, problemi. 11. Introduzione alla fusione a confinamento magnetico. Il tokamak: principali problemi scientifici e ingegneristici.

Lecture notes available on the teacher’s webpage ( http://gaps.ing2.uniroma1.it/atzeni/).

1. Definizione di plasma. Plasmi naturali e artificiali. Equazione di Saha. Schermo di Debye e quasi-neutralità. Oscillazioni di plasma. 2. Moto di particelle cariche in campi elettrici e magnetici imposti dall’esterno. Derive. Specchi magnetici. 3. Collisioni colombiane, liberi cammini medi, frequenze di collisione e di scambio di energia. Resistività di un plasma. 4. Emissione di radiazione (rad. di ciclotrone e bremsstrahlung). 5. Plasmi e fusione nucleare controllata. Reazioni di fusione. Criterio di Lawson. 6. Dall’equazione di Boltzmann alla magnetoidrodinamica (MHD). 7. Semplici applicazioni dell’MHD. 8. Onde nei plasmi. Onde magnetiche, elettriche, elettromagnetiche (e.m.). Propagazione e cut-off. Assorbimento collisionale di onde elettromagnetiche in plasmi non magnetizzati. Interazione laser-materia. 9. Cenni all’equilibrio MHD. Il pinch. 10. Introduzione alla fusione a confinamento inerziale: principi, schemi, problemi. 11. Introduzione alla fusione a confinamento magnetico. Il tokamak: principali problemi scientifici e ingegneristici. Appendice: elementi di fisica e tecnologia dei laser.

Lecture notes available on the teacher’s webpage ( http://gaps.ing2.uniroma1.it/atzeni/); Lecture notes from other authors available on the web, referred to in the teacher’s webpage. Short portions of S. Atzeni and J. Meyer-ter-Vehn, The Physics of Inertial Fusion, Clarendon-Oxford, 2004. Also: R. J. Goldstone and P. H. Rutherford, Introduction to Plasma Physics, Taylor & Francis, 1995