Nuno Loureiro成为麻省理工学院等离子体科学与聚变中心新任领导人

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麻省理工学院在5月1日发布消息称,核科学与工程以及物理学教授Nuno Loureiro已被任命为该校等PSFC(Plasma Science and Fusion Center离子体科学与聚变中心)的新任领导人,该任命自5月1日起生效。

Loureiro简介:

Loureiro是麻省理工学院核科学与工程教授和物理学教授,葡萄牙人,在里斯本IST主修物理学。

  • 2005年他在伦敦帝国理工学院获得博士学位;
  • 2005-07在普林斯顿等离子体物理实验室和2007-09在英国卡勒姆聚变能源中心从事博士后工作,在那里他是首位聚变研究员;
  • 2009 年—2015 年间,Loureiro 在里斯本 IST 等离子体和核聚变研究所担任研究员,在那里他领导了理论和建模小组(2013-2015 年)。
  • 2015 年美国物理学会 Thomas Stix 等离子体物理学杰出早期职业贡献奖的获得者、NSF 职业奖获得者;
  • 2016 年加入麻省理工学院担任助理教授;
  • 2017 年获得终身教职;
  • 2021 年晋升为正教授;
  • 2017 年和 2020 年美国核学会教师PAI杰出教授奖;
  • 2022 年 Ruth 和 Joel Spira 卓越教学奖的获得者;
  • 2022 年当选为美国物理学会院士;

 

Loureiro在今年5月1日升任后,将成为麻省理工学院最大的实验室之一的领导人。这个实验室拥有250,000平方英尺的实验室空间,分布在七栋建筑中,有超过250名全职研究、工作人员和学生在此。作为一名理论物理学家和聚变科学家,Loureiro于2016年加入麻省理工学院担任助理教授,并于2022年被任命为等离子体科学与聚变中心的副主任。现在他接替了Dennis Whyte,后者在2023年底辞职,返回教学和研究工作。

在宣布任命时,Loureiro表示:“等离子体和聚变科学与工程方面,PSFC有着令人瞩目的发现和历史。成为PSFC的领导人将是我塑造这些领域难得的机会。我很荣幸能领导这支世界级的团队。”

Loureiro的研究涵盖了广泛的领域。他因推动对等离子体行为多方面的研究,特别是在湍流及其支持太阳耀斑和其他天文现象的物理学方面而被广泛认可。在聚变领域,他的研究成果有助于设计出能更高效控制和利用聚变等离子体能量的装置,从而让清洁、几乎无限的聚变能源梦想更近一步。

 

关注Loureiro的研究方向:

磁重联:

  • 磁重联在自然界中是一种无处不在的现象,太阳耀斑、磁层亚风暴以及托卡马克设备中观察到的锯齿形和撕裂不稳定性的现象是重联起关键作用的显现。
  • 他重点研究重联位点(电流片)在多个磁岛(或等离子体)形成中的不稳定性。
  • 磁重联从根本上说是一种能量转换机制:存储在磁场中的能量被引导到粒子加速和加热中。他的另一个研究方向旨在阐明弱碰撞等离子体中能量转换的机制,特别是在线性和非线性相混合作为电子和离子加热机制领域。以下两份出版物讨论了这些问题:
  • R. Numata and N.F. Loureiro, J. Plasma Phys. 81, 305810201 (2015)
  • N. F. Loureiro, A. A. Schekochihin and A. Zocco, Phys. Rev. Lett., 111, 025002 (2013)

聚变等离子体中的约束和运输:

  • 对聚变等离子体的约束能力进行研究,了解湍流和宏观不稳定性如何影响聚变反应器的性能。
  • 开发和使用大规模并行代码Viriato,以求解简化陀螺动力学方程,进一步理解和优化等离子体的行为和约束。

高能α粒子的约束:

  • 研究如何约束聚变产生的高能α粒子,这是确保等离子体温度维持和促进聚变反应自我维持的重要因素。
  • α粒子可以与特定的等离子体波动(阿尔芬波)产生共振,导致波动的不稳定并且影响α粒子从等离子体核心的传输。

 

等离子体物理学是推动聚变科学前进的关键,Loureiro深知这一点。他说:“尽管等离子体物理学是我们关注的重点,但构建科学议程以继续和扩展PSFC在聚变科学和工程各个方面的创新历史同样至关重要。促进我们的研究团队努力实现聚变能源的必要突破是这项工作的关键。”

随着气候危机的加剧,核聚变发电因其无碳排放、燃料丰富且不存在核熔毁的风险而愈发受到关注。Loureiro强调:“聚变发电商业化越早,它在减少温室气体排放和实现全球气候目标上的作用就越大。”尽管面临技术挑战,他信心满满地说:“PSFC已准备好迎接这些挑战并继续发挥领导作用。我们是一个以使命为导向的实验室,我们的学生和教职员工充满激情。”

麻省理工学院的首席科学和技术政策顾问玛丽亚·祖伯(Maria T. Zuber)对Loureiro的任命表示认可:“在麻省理工学院继续引领提供清洁核聚变电力的道路时,我深信Loureiro是在这个关键时刻承担这一重要职责的理想人选。”

 

Loureiro与哪些项目相关:

SPARC:

Loureiro对未来寄予厚望:未来几年对我们来说,对于整个核聚变来说,肯定是一个激动人心的时刻。这是燃烧等离子体实验新时代的曙光“他特别期待的是与Commonwealth Fusion Systems合作开展的SPARC项目,这是一种新型聚变装置,计划于2026年启动,产生的能量将超过消耗的能量。“他认为这将是一个重要的分水岭。

LIBRA:

Loureiro领导下的PSFC正在启动多个关键技术项目,如LIBRA,这是一种熔盐“栅栏”,可以包裹在聚变容器上,并作为中子能量吸收器和氚(聚变燃料)的增殖器执行双重任务。PSFC的研究人员还开发了一种方法来快速测试正在考虑用于聚变发电厂环境的材料的耐久性,目前正在建造这个实验,该实验将利用称为回旋加速器的强大粒子加速器来照射候选材料。

 

参考链接:

https://news.mit.edu/2024/nuno-loureiro-named-director-mit-plasma-science-fusion-center-0501

https://www.psfc.mit.edu/news/2024/nuno-loureiro-named-new-director-of-mits-plasma-science-and-fusion-center

https://www.psfc.mit.edu/people/faculty/nuno-loureiro