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Un esperto di plasmi a capo dell’Accademia Russa delle Scienze

Il 29 Maggio 2013 il Prof. Vladimir E. Fortov è stato eletto Presidente della Accademia Russa delle Scienze. Il Prof. Fortov è uno scienziato molto noto nel campo della fisica del plasma, della fisica spaziale, degli stati estremi della materia, delle onde d’urto. In particolare, dai primi anni ’90 del secolo scorso Fortov si è interessato ad esperimenti sui plasmi complessi o polverosi.

Questi sono gas ionizzati che contengono anche una distribuzione di particelle di dimensioni micrometriche o sub-micrometriche. All’interno del plasma, i granuli di polvere assumono una carica dell’ordine di alcune migliaia di cariche elementari. La forte interazione elettrica tra i granuli e l’influenza della gravità alterano ed ampliano lo spettro di scale temporali e spaziali dei fenomeni fisici che avvengono in un plasma non contaminato da polveri, introducendo nuovi tipi di comportamenti collettivi.

I plasmi polverosi si trovano in una grande varietà di sistemi astrofisici, quali nebulose, anelli ed atmosfere planetarie, comete, mezzo interstellare. Essi giocano inoltre un ruolo importante in applicazioni tecnologiche, quali le scariche utilizzate nei trattamenti al plasma, la microelettronica e le ricerche sulla fusione termonucleare controllata.

In generale la fisica dei plasmi complessi rappresenta un campo di ricerca interdisciplinare, che copre vari aspetti fondamentali in fisica dei plasmi, fluidodinamica, cinetica della transizioni di fase, fisica non lineare. Questo è conseguenza anche del fatto che sperimentalmente le micro-particelle possono essere facilmente monitorate con una telecamera CCD, permettendo di seguirne l’evoluzione individuale. 

Un fenomeno particolare nei plasmi complessi è la formazione di strutture ordinate di polveri cariche, detti cristalli di plasma, osservati per la prima volta nel 1994 da un gruppo di ricerca del Max Planck Institut für extraterrestrische Physik di Garching (Germania). Fortemente stimolato dalla possibilità di investigare al livello cinetico processi fisici di base in sistemi fortemente accoppiati usando un plasma complesso, Fortov diede impulso all’esecuzione di un esperimento russo-tedesco sulla formazione di cristalli di plasma in condizioni di microgravità.

Il progetto venne realizzato nel 2001 con il nome PK-3 (in seguito PKE-Nefedov), divenendo il primo esperimento scientifico a bordo della Stazione Spaziale Internazionale (ISS). Insieme con il suo successore PK-3 Plus, nel corso degli ultimi 12 anni sono state condotte più di 30 campagne sperimentali relative ai plasmi complessi a bordo della ISS, ed è in fase di sviluppo la prossima generazione di esperimenti PK-4 e Plasma Lab.

 

Massimiliano Romé

 

 

Cenni biografici di V. E. Fortov

 

Vladimir Fortov è nato a Mosca il 23 gennaio 1946. Nel 1962 è entrato al Moscow Institute of Physics and Technology e ha completato il suo dottorato di ricerca nel 1976 sulla fisica dei plasmi fortemente accoppiati. Nel 1978 ha conseguito il titolo di professore di Fisica e Chimica. Da allora ha diretto diverse divisioni ed istituti dell’Accademia Russa delle Scienze, in particolare dal 2007 è direttore del Joint Institute for High Temperatures di Mosca. Dal 1996 al 1998, Fortov è stato Ministro delle Scienze e delle Tecnologie, nonché vice-presidente del governo russo. Per i suoi risultati scientifici ed accademici ha ricevuto moltissimi riconoscimenti, quali ad esempio il Premio Max Planck per la Fisica, il Premio Alfvén della Società Europea di Fisica e la medaglia d’oro Albert Einstein dell’Unesco. Su iniziativa di Fortov, è stato creato a Mosca nel 2012 il Research and Educational Centre for Ion Plasma Science, ospitato presso la Bauman Moscow State Technical University, dove vengono indagati plasmi complessi, plasmi per applicazioni bio-medicali, rivestimenti nano-compositi, sorgenti al plasma.

12 giugno 2013
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