Nazwa programu międzynarodowego: Horizon Europe – EURATOM

Tytuł projektu w języku polskim:  Udział UO we Wspólnym Europejskim Programie EURATOM powołanym rozporzązeniem Rady UE nr 2021/765 z dnia 10 maja 2021, uzupełniającym program Horyzont Europa 
Tytuł projektu w języku angielskim: UO contribution to the European Joint Programme under the Council Regulation (EURATOM) No 2021/765 of 10 May 2021 on the Research and Training ProCommunity complementary Horizon Europe – The Framework Programme for Research and Innovation. 
Numer umowy lub innego dokumentu będącego podstawą udziału wnioskodawcy w projekcie:  Grant Agreement nr 101052200, Consortium_Agreement, Porozumienie IFPLM i UO z dnia 27.12.2021 i Poroz IFPLM i UO nr 3 z dnia 13.11.24  

Planowany okres realizacji: 1.01.2024 – 31.12.2024

Planowany koszt udziału podmiotu w projekcie 207 634 zł
 w tym::
Wartość dofinansowania: 127 266 zł
Środki własne: 14 141 zł
środki zagraniczne:  66227 zł

Opis projektu: Badania nad opanowaniem kontrolowanej fuzji jądrowej prowadzone są od wielu lat. Od roku 2014 badania te są w Europie koordynowane i prowadzone w ramach konsorcjum EUROfusion. Konsorcjum to zawiera, w ramach kolejnych programów ramowych (np. Horyzont 2020, Horyzont Europa) umowę grantową na realizację badań w obszarze fuzji. Na konsorcjum to składa się 31 organizacji badawczych i 162 podmioty stowarzyszone, reprezentujące 26 krajów członkowskich Unii Europejskiej wraz z Norwegią, Szwajcarią oraz Wielką Brytanią.
W ramach kraju, w Polsce badania te zrzeszone są w centrum naukowo-przemysłowym „Centrum Nowe Technologie Energetyczne” (CeNTE), którego koordynatorem jest  Instytut Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy. CeNTE tworzy 25 podmiotów reprezentujących uczelnie, instytuty badawcze oraz podmioty komercyjne.
Ostatecznym celem tych badań jest opracowanie projektu i zbudowanie elektrowni termojądrowej, której prototyp ma nazwę roboczą DEMO. Będzie to sposób na uzyskiwanie energii w sposób nie obciążający środowiska szkodliwymi odpadami oraz emisją gazów cieplarnianych. Paliwo dla takiej elektrowni będzie uzyskiwane z wykorzystaniem wody (deuter) oraz powszechnych w przyrodzie minerałów zawierających lit – zasoby, które są znacznie bardziej powszechne niż paliwa kopalne czy uran. Z natury procesów fizycznych zachodzących w takiej elektrowni nie będzie możliwe wystąpienie katastrofy takiego typu jak miała miejsce w Fukushimie czy Czarnobylu.  
Głównym kierunkiem badań prowadzonych w Europie jest prowadzenie procesów fuzyjnych w plazmie utrzymywanej w zamknięciu magnetycznym. Najbardziej zaawansowanym technologicznie systemem jest układ zwany tokamak – największym tego typu urządzeniem jest budowany w Cadarache (Francja) eksperyment ITER oraz wyłączony niedawno, zlokalizowany w Culham (Wlk. Brytania) Joint European Torus (JET). Oprócz tego działa w Europie też szereg mniejszych tokamaków (jak np. ASDEX-U, TCV czy WEST), w których prowadzone są specyficzne badania związane z wybranymi aspektami wytwarzania i utrzymywania plazmy.
Rozważane jest także alternatywne podejście do konfiguracji pola magnetycznego, służącego do utrzymywania rozgrzanej materii, zwane pod nazwą stellaratora. Największy i najnowocześniejszy eksperyment tego typu znajduje się w Niemczech w miejscowości Greifswald i nosi nazwę Wendelstein 7‑X. Działa on od roku 2015 i wstępne wyniki w nim uzyskane wskazują na potencjał zastosowania takiego układu w przyszłej elektrowni termojądrowej.
Jednymi z istotnym problemów na drodze do wydajnej fuzji są pojawiające się w niej zanieczyszczenia oraz metody jej badania. W rozwiązaniu obu tych problemów nader dogodnym sposobem okazują się techniki spektroskopowe. Poprzez badanie widm liniowych można identyfikować występowanie w plazmie określonych pierwiastków, przez pomiar i porównywanie ich natężeń można określać zarówno zmiany temperatury jak poziomu danego zanieczyszczenia. Ponadto, badanie kształtów poszerzonych przez oddziaływanie z plazmą linii widmowych może dostarczyć informacji o koncentracji elektronów czy rozkładzie prędkości emiterów (a co za tym idzie o ich temperaturze).
W warstwach zewnętrznych plazmy, gdzie temperatury są znacznie niższe niż w okolicach głównej osi magnetycznej (gdzie się sięgają 100 mln K) obserwować można także specyficzne widma molekularne. Ich analiza może posłużyć zarówno do określania parametrów plazmy w tych rejonach (np. temperatury) jak też i badania oddziaływań plazma-ściana (np. związanych z chemiczną erozją tejże). 

Zadanie: 1 WP01-TE: Eksploatacja Tokamaka
Celami projektu są:
– analiza danych pomiarowych uzyskanych w ostatnich kampaniach realizowanych w tokamaku JET;
– udział w kampaniach pomiarowych na tokamakach średniej wielkości;
– badanie wpływu zanieczyszczeń na przejście L-H w tokamakach JET i WEST;
– badanie erozji chemicznej w ścianie tokamaka;
– badanie retencji wodoru w ścianie i wpływu na nią boronizacji;
– badanie udziału molekuł w procesie ‘detachment’.
Efektem będzie uzyskanie odpowiednich danych źródłowych, które posłużą do adekwatnej i udoskonalonej interpretacji efektywności wyładowań plazmowych. W dalszej kolejności wykorzystane zostaną w planowaniu kolejnych eksperymentów.

Zadanie: 2 WP03-W7X: Eksploatacja W7X
Celami projektu są:
– udział w kampanii pomiarowej OP2.2 realizowanej w stellaratorze ‘Wendelstein 7‑X’;
– prace związane z doskonaleniem systemu diagnostycznego ‘C/O monitor for W7‑X’;
– pomiary i analizy danych pomiarowych związanych z zanieczyszczeniami plazm stellaratora W7‑X;
– rozwój metod i technik spektroskopowej diagnostyki plazmy.
Efektem będzie uzyskanie odpowiednich danych źródłowych, które posłużą do pogłębionej analizy ogólnej jakości oraz przebiegów czasowych wyładowań plazmowych, prowadzonych przy różnych konfiguracjach pola magnetycznego. W przyszłości wykorzystane zostaną także przy planowaniu eksperymentów w kolejnych kampaniach eksperymentalnych.