Settore Fisica dei reattori nucleari

Area di ricerca: Area 09 - Ingegneria Industriale

Settore: ING IND18 - Fisica dei reattori nucleari

Ricercatori:
Antonio D'Angola

Linee di ricerca:

Nell’ambito della Fisica dei Reattori Nucleari (ING-IND/18), l'attività di ricerca riguarda la simulazione numerica di plasmi. In particolare le principali linea di ricerca del settore sono:

il calcolo di proprietà termodinamiche e di trasporto di gas ionizzati ad alta temperatura necessarie alla modellizzazione cinetica e fluidodinamica (esplorazione e rientro di veicoli spaziali, applicazioni industriali dei plasmi);
lo studio teorico e numerico dell'interazione laser-plasma per accelerare ioni alle energie di interesse per applicazioni mediche e per la fusione nucleare;
studio teorico e numerico attraverso metodologia Montecarlo di applicazioni mediche che riguardano l’attivazione di materiali e aria per protonterapia e per terapia oncologica attraverso la cattura neutronica attraverso il Boro (BNCT)
la modellizzazione teorica e numerica di scariche di gas ionizzati ad arco e accoppiate induttivamente per applicazioni industriali.
Sviluppo di metodologie teoriche e numeriche per scariche di gas ionizzati in condizioni di equilibrio e non equilibrio attraverso metodologie Particle-In-Cell e Monte Carlo. In particolare l’attività di ricerca si concentra su applicazioni industriali come lo studio di plasmi non neutri in Trappole di Penning per pompe ioniche ad ultra alto vuoto, l’interazione laser plasma per il welding, le scariche tipo Dielectric Barrier Discharge per il controllo dei flussi aerodinamici e per la produzione di plasmi freddi

L’attività di ricerca si estende più in generale al Settore Concorsuale di appartenenza 09/C2: Fisica Tecnica e Ingegneria Nucleare e riguarda lo sviluppo di modelli teorici e numerici per lo studio e la modellizzazione di sistemi energetici (sia in ambito residenziale che industriale) che fanno uso delle fonti rinnovabili inclusi sistemi per la produzione di idrogeno verde

Elenco delle pubblicazioni degli ultimi 5 anni

[1] Colonna G, D'Angola A (2022). Plasma Modeling: Methods and Applications. 2nd Edition, BRISTOL:IOP Publishing, ISBN10 0750335572, ISBN13 9780750335577

[2] Donato Coviello, Antonio D'Angola and DONATO SORGENTE, Numerical study on the influence of the plasma properties on the keyhole geometry in laser beam welding, 2022, Front. Phys. doi: 10.3389/fphy.2021.754672

[3] Avinash Maharaj , Antonio D’Angola , Gianpiero Colonna and Samuel A. Iwarere, Modeling and Simulation of Low Current Atmospheric and High-Pressure Helium Plasma Discharges, 2021, Front. Phys. doi: 10.3389/fphy.2021.748113

[4] Materi, S., D’Angola, A., Enescu, D., Renna, P., Reducing energy costs and CO2 emissions by production system energy flexibility through the integration of renewable energy, Production Engineering, 2021, 15(5), pp. 667–681

[5] Pierro, E., D'Angola, A., Carbone, G., Road vehicles travelling with time-dependent speed: theoretical study on the directional stability, Vehicle System Dynamics, 2021, 59(8), pp. 1214–1226

[6] Materi, S., D'Angola, A., Renna, P., A dynamic decision model for energy-efficient scheduling of manufacturing system with renewable energy supply, Journal of Cleaner Production, 2020, 270, 122028

[7] D'Angola, A., Enescu, D., Mecca, M., ...Fracastoro, G.V., Spertino, F., Theoretical and numerical study of a photovoltaic system with active fluid cooling by a fully-coupled 3D thermal and electric model, Energies, 2020, 13(4), 852

[8] D'Angola A., Colonna G., PIC/Monte Carlo simulation of dielectric barrier discharge in Argon, 46th EPS Conference on Plasma Physics, EPS 20192019 46th European Physical Society Conference on Plasma Physics, EPS 2019Milan8 July 2019 through 12 July 2019

[9] G. Colonna, A. D’Angola, L. D. Pietanza, M. Capitelli, F. Pirani, E. Stevanato, A. Laricchiuta (2018). Thermodynamic and transport properties of plasmas including silicon-based compounds. PLASMA SOURCES SCIENCE & TECHNOLOGY, vol. 27, p. 015007-015017, ISSN: 1361-6595, doi: 10.1088/1361-6595/aa9f9b

[10] E. Boella, G. Coppa, A. D’Angola, B. Peiretti Paradisi (2017). Gridless particle technique for the Vlasov– Poisson system in problems with high degree of symmetry. COMPUTER PHYSICS COMMUNICATIONS, vol. 224, p. 136-143, ISSN: 0010-4655, doi: 10.1016/j.cpc.2017.11.004

[11] Colonna G, Pietanza L D, D’Angola A, Laricchiuta A, Di Vita A (2017). Electrical conductivity of a methane–air burning plasma under the action of weak electric fields. PLASMA SOURCES SCIENCE & TECHNOLOGY, vol. 26, p. 025008-025023, ISSN: 1361-6595, doi: 10.1088/1361-6595/aa5309

[12] Boella E, Peretti Paradisi B., D'Angola A., Silva L. O., Coppa G. (2016). Study on Coulomb explosions of ion mixtures. JOURNAL OF PLASMA PHYSICS, vol. 82, p. 1-12, ISSN: 0022-3778, doi: 10.1017/S0022377816000179

[13] Spertino Filippo, D'Angola Antonio, Enescu Diana, Di Leo Paolo, Fracastoro Giovanni Vincenzo, Zaffina Renato (2016). Thermal-electrical model for energy estimation of a water cooled photovoltaic module. SOLAR ENERGY, vol. 133, p. 119-140, ISSN: 0038-092X, doi: 10.1016/j.solener.2016.03.055

[14] D’Angola A., Enescu D., Di Leo P., Fracastoro G., Spertino F., Zaffina R. (2016). Best Compromise of Net Power Gain in a Cooled Photovoltaic System. In: Proceedings of the 51st International Universities′ Power Engineering Conference. ISBN: 978-1-5090-4650-8, Coimbra, Portugal, 6-9 September 2016, DOI: 10.1109/UPEC.2016.8114086

[15] Coppa G. D’Angola A. Furno I. Bernardi D. Guittienne P. Howling A. Jacquier R. Zaffina R. (a cura di): Colonna G. and D’Angola A, Plasma Modeling: Methods and Applications. BRISTOL:IOP PUBLISHING LTD, doi: 10.1088/978-0-750-31200-4

[16] Coppa G., Silva L.O., D’Angola A., Peano F., Peinetti F (2016). The ergodic method: plasma dynamics through a sequence of equilibrium states. (a cura di): Colonna G. and D’Angola A, Plasma Modeling: Methods and Applications. BRISTOL:IOP PUBLISHING LTD, doi: 10.1088/978-0-750-31200-4

[17] Colonna G., D'Angola A. (2016). The two-term Boltzmann equation. In: Colonna G. D'Angola A. (a cura di): Colonna G. and D’Angola A, Plasma Modeling: Methods and Applications. BRISTOL:IOP PUBLISHING LTD, ISBN: 978-0-7503-1201-1, doi: 10.1088/978-0-7503-1200-4 20

[18] D'Angola, A., Laricchiuta, A., Colonna, G., EquilTheTA: A web-Access tool for LTE plasma thermodynamics and transport properties, 45th EPS Conference on Plasma Physics, EPS 2018, 2018, 2018-July, pp. 1728–1731

[19] Colonna G, D'Angola A (2022). Plasma Modeling: Methods and Applications. 2nd Edition, BRISTOL:IOP Publishing, ISBN10 0750335572, ISBN13 9780750335577

[20] Coppa G., Silva L.O., D’Angola A., Peano F., Peinetti F (2022). The ergodic method: plasma dynamics through a sequence of equilibrium states. (a cura di): Colonna G. and D’Angola A, Plasma Modeling: Methods and Applications. 2nd Edition, BRISTOL:IOP Publishing, ISBN10 0750335572, ISBN13 9780750335577

[21] Colonna G., D'Angola A. (2022). The two-term Boltzmann equation. In: Colonna G. D'Angola A. (a cura di): Colonna G. and D’Angola A, Plasma Modeling: Methods and Applications. BRISTOL:IOP PUBLISHING LTD, ISBN: 978-0-7503-1201-1, doi: 10.1088/978-0-7503-1200-4 20

[22] G. Colonna, A. D’Angola, A. Laricchiuta (2022), Thermodynamic and Transport Properties of Complex Plasmas, In: Colonna G. D'Angola A. (a cura di): Colonna G. and D’Angola A,Plasma Modeling: Methods and Applications. 2nd Edition, BRISTOL:IOP Publishing, ISBN10 0750335572, ISBN13 9780750335577

[23] Laricchiuta A., D’Angola A., Pirani F., Pietanza L. D., Capitelli M., Colonna G., (2019).
Thermodynamic and transport properties of reacting air including ablated species, in Hypersonic Meteoroid Entry Physics, IOP Publishing, series 2053-2563, pp 1-21, doi 10.1088/2053-2563/aae894ch14, ISBN 978-0-7503-1668-2

[24] Masi A., Manfredi V., D'Angola A., Laguardia A., Seismic and thermal rehabilitation of existing RC buildings through an integrated approach : an application case study, 2017 - Pisa University Press, Atti del XVII Convegno ANIDIS L'ingegneria Sismica in Italia : Pistoia, 17-21 settembre 2017.